(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置の履帯に用いられる軸受装置であって、リンク（４）と、ブッシュ（８）と、上記ブッシュ（８）に挿通され上記リンク（４）に端部を圧入されるピン（７）とを備え、走行時の一定方向の外力作用中に、ブッシュ（８）とピン（７）とが相対的に揺動して、ピン（７）の外周面（７ａ）の一部とブッシュ（８）の内周面（８ａ）の一部とが摺接する一箇所の摺接範囲（Ｈ）が形成され、上記摺接範囲（Ｈ）において潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止する油溜部（２２）を、上記ピン（７）側の上記摺接範囲（Ｈ）のみに設けたことを特徴とする履帯走行装置の軸受装置。
【請求項２】
ピン軸心方向に沿って延びる油溜部（２２）をピン外周面（７ａ）に形成すると共に、この油溜部（２２）の周方向範囲（Ｈ１）を、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲として、この油溜部（２２）を、上記摺接範囲（Ｈ）の周方向中央を中心として揺動させることを特徴とする請求項１の履帯走行装置の軸受装置。
【請求項３】
油溜部（２２）の周方向範囲（Ｈ１）を、ピン軸心を中心とする中心角１０°〜３０°の範囲としたことを特徴とする請求項２の履帯走行装置の軸受装置。
【請求項４】
ピン軸心方向に沿って延びる第１・第２油溜（２７）（２８）からなる油溜部（２２）をピン外周面（７ａ）に形成すると共に、この第１・第２油溜（２７）（２８）の間の間隔部（２９）の範囲を、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲として、上記間隔部（２９）を、上記摺接範囲（Ｈ）の周方向中央を中心として揺動させることを特徴とする請求項１の履帯走行装置の軸受装置。
【請求項５】
上記油溜部（２２）を、ピン外周面（７ａ）にピン軸心方向に沿って形成される平面部（２３）にて構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの履帯走行装置の軸受装置。
【請求項６】
上記油溜部（２２）を、ピン外周面（７ａ）に形成される複数の点状凹部（３３・・）にて構成したことを特徴とする請求項１の履帯走行装置の軸受装置。
【請求項７】
ピン外周面（７ａ）における同一周方向線上において、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲内に少なくとも２個の上記点状凹部（３３）（３３）を配置したことを特徴とする請求項６の履帯走行装置の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、履帯走行装置の軸受装置に関し、例えば建設機械の走行装置に使用される履帯走行装置の軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設機械の走行装置はアイドラ及びスプロケットの周囲に履帯を巻装してなる。そして、履帯５３は、図１３に示すように、エンドレス状に連結される複数のリンク５４・・と、このリンク５４・・に取付けられる図示省略の複数のシュープレート等からなる。すなわち、履帯５３は、相対面するリンク５４、５４をそれぞれ長手方向にピン５７及びブッシュ５８、５８、５９を介して連結して、一対のエンドレス体６０、６０を形成し、このエンドレス体６０、６０にシュープレートを取付けている。
【０００３】
この場合、隣り合うリンク５４、５４の端部６１、６２を重ね合わせて、相対面するリンク５４、５４の内側の端部６１、６１の孔６１ａ、６１ａに一方のブッシュ５８、５８を圧入すると共に、ピン５７をブッシュ５８、５８に回転自在として挿入した状態とする。この際、ピン５７の端部をリンク５４、５４の外側の端部６２、６２の孔６２ａ、６２ａに圧入する。また、相対面するリンク５４、５４の内側の端部６１、６１間において、他方のブッシュ５９がピン５７に外嵌される。また、ピン５７とブッシュ５８、５９との間には潤滑油が供給される。なお、ブッシュ５８、５９間、及びブッシュ５８とリンク５４の端部６２との間には、それぞれシール装置６４、６５が介設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記のように構成された履帯５３は、スプロケットが回転駆動することによって、長円状を維持しつつ駆動することになる。この際、履帯５３には一定方向の牽引力が作用し、しかも、アイドラやスプロケットの周りを走行する際には、このピン５７とブッシュ５８等にて構成される軸受装置が、アイドラやスプロケットの中心周りに回転する。このため、ブッシュ５８とピン５７とにおいて、相対的に揺動して、図１４に示すように、従来では、ピン５７の外周面の一部とブッシュ５８の内周面の一部とが摺接する摺接範囲Ｈが形成されることになる。つまり、ピン５７のピン軸心Ｏがブッシュ５８のブッシュ軸心Ｏ１に対して、一定方向に偏心した状態となって、摺接範囲Ｈが形成される。
【０００５】
ところで、この摺接範囲Ｈとしては、ピン軸心Ｏを中心として中心角Ａが７０°〜９０°位の範囲である。また、強い牽引力が作用した場合、ブッシュ５８に対するピン５７の揺動角（α／２＋α／２）は、３０°位である。そのため、揺動しても潤滑油が供給されない非潤滑部位Ｃ（中心角Ｃ１）が形成される。
【０００６】
このため、このような状態での稼動を継続すれば、比較的低い荷重（張力）でも、ピン５７とブッシュ５８の間で焼き付きが発生するおそれがあり、耐久性に問題が生じていた。
【０００７】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、加工が簡単であると共にその耐久性を向上することが可能であり、かつ焼き付きが発生するまでの荷重（牽引力）が飛躍的に大きくすることが可能な履帯走行装置の軸受装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで請求項１の履帯走行装置の軸受装置は、走行装置の履帯に用いられる軸受装置であって、リンクと、ブッシュと、上記ブッシュに挿通され上記リンクに端部を圧入されるピンとを備え、走行時の一定方向の外力作用中に、ブッシュとピンとが相対的に揺動して、ピンの外周面の一部とブッシュの内周面の一部とが摺接する一箇所の摺接範囲が形成され、上記摺接範囲において潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止する油溜部を、上記ピン側の上記摺接範囲Ｈのみに設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項１の軸受装置では、油溜部にて、ピンの外周面の一部とブッシュの内周面の一部とが摺接する摺接範囲において、潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止することができる。これによって、従来のように、非潤滑部位が形成される軸受装置と比べて、耐久性を向上することができ、また焼き付きが発生するまでの荷重（牽引力）を飛躍的に大きくすることができる。
【００１０】
請求項２の履帯走行装置の軸受装置は、ピン軸心方向に沿って延びる油溜部をピン外周面に形成すると共に、この油溜部の周方向範囲を、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲として、この油溜部を、上記摺接範囲の周方向中央を中心として揺動させることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の軸受装置では、油溜部はピン軸心方向に沿って延び、しかも、油溜部の周方向範囲が、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲であり、さらに、油溜部は、上記摺接範囲の周方向中央を中心として揺するものであるので、ピンのブッシュに対する揺動によって、非潤滑部位の形成を確実に防止することができる。これにより、焼き付き発生を有効に防止することができる。
【００１２】
請求項３の履帯走行装置の軸受装置は、油溜部の周方向範囲を、ピン軸心を中心とする中心角１０°〜３０°の範囲としたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の軸受装置では、非潤滑部位の形成をより確実に防止することができる。これにより、焼き付き発生を一層有効に防止することができる。
【００１４】
請求項４の履帯走行装置の軸受装置は、ピン軸心方向に沿って延びる第１・第２油溜からなる油溜部をピン外周面に形成すると共に、この第１・第２油溜の間の間隔部の範囲を、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲として、上記間隔部を、上記摺接範囲の周方向中央を中心として揺動させることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の軸受装置では、油溜部は、ピン軸心方向に沿って延びる第１・第２油溜からなり、しかも、第１・第２油溜の間の間隔部の範囲を、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲とし、さらに、上記間隔部を、摺接範囲の周方向中央を中心として揺動させるものであるので、ピンのブッシュに対する揺動によって、非潤滑部位の形成を確実に防止することができる。これにより、焼き付き発生を有効に防止することができる。
【００１６】
請求項５の履帯走行装置の軸受装置は、上記油溜部を、ピン外周面にピン軸心方向に沿って形成される平面部にて構成したことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項５の軸受装置では、油溜部を、ピン外周面にピン軸心方向に沿って形成される平面部にて構成するものであるので、油溜部を簡単に形成（加工）することができ、生産性に優れる。
【００１８】
請求項６の履帯走行装置の軸受装置は、上記油溜部を、ピン外周面に形成される複数の点状凹部にて構成したことを特徴としている。
【００１９】
上記請求項６の軸受装置では、油溜部を、ピン外周面に形成される複数の点状凹部にて構成するものであるので、この点状凹部を、いわゆるショットピーニング加工等にて形成することができる。このため、別途特殊な装置にて加工する必要がなく、油溜部を簡単に形成することができる。
【００２０】
請求項７の履帯走行装置の軸受装置は、ピン外周面における同一周方向線上において、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲内に少なくとも２個の上記点状凹部を配置したことを特徴としている。
【００２１】
上記請求項７の軸受装置では、ピン外周面における同一周方向線上において、ピン軸心を中心とする中心角４０°以下の範囲内に少なくとも２個の上記点状凹部を配置しているので、ピンのブッシュに対する揺動によって、非潤滑部位の形成を確実に防止することができる。これにより、焼き付き発生を有効に防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の履帯走行装置の軸受装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこの発明の軸受装置の簡略図を示し、この軸受装置は、例えば、図４に示す建設機械の走行装置１に使用される履帯２に用いられる。履帯２は、図２に示すように、エンドレス状に連結される複数のリンク４・・と、このリンク４・・に取付けられる複数のシュープレート５（図４参照）等からなる。すなわち、履帯２は、相対面するリンク４、４をそれぞれ長手方向にピン７及びブッシュ８、８、９を介して連結して、一対のエンドレス体１０、１０を形成し、このエンドレス体１０、１０にボルト・ナット結合による締結手段６・・にてシュープレート５・・を取付けている。
【００２９】
この場合、隣り合うリンク４、４の端部１１、１２を重ね合わせて、相対面するリンク４、４の内側の端部１１、１１の孔１１ａ、１１ａに一方のブッシュ８、８を圧入すると共に、ピン７をブッシュ８、８に回転自在として挿入した状態とする。この際、ピン７の端部をリンク４、４の外側の端部１２、１２の孔１２ａ、１２ａに圧入する。また、相対面するリンク４、４の内側の端部１１、１１間において、他方のブッシュ９がピン７に外嵌される。このため、ピン７をブッシュ８、８、９等にて、この発明にかかる軸受装置が構成されることになる。
【００３０】
そして、端部１２、１２の内面には凹所１３が設けられ、この凹所１３に第１シール装置１４が嵌合されている。さらに、ブッシュ８とブッシュ９との間に第２のシール装置１５がピン７に外嵌されている。また、ピン７には、潤滑油が注入される孔部１６が設けられ、この孔部１６内の潤滑油がピン７とブッシュ８，９との間に供給されるように設定されている。
【００３１】
ところで、この履帯２は、図４に示すように、建設機械のアイドラ１８とスプロケット１９に巻回されて、スプロケット１９が回転駆動することによって、側面視で長円状を保持したまま回転することになる。この際、ブッシュ９にはスプロケット１９の爪２０が係止してその回転力が付与される。このため、ピン７がブッシュ８に対して一定方向の牽引力が作用することになる。図２においては矢印Ｘ方向に走行する。また、この軸受装置がアイドラ１８とスプロケット１９を走行する際には回転して、ピン７とブッシュ８とが相対的に揺動する。これによって、図１に示すように、ピン７の外周面７ａの一部とブッシュ８の内周面８ａの一部とが摺接する摺接範囲Ｈ（中心角Ａ）が形成されることになる。つまり、ピン７のピン軸心Ｏがブッシュ８のブッシュ軸心Ｏ１に対して、一定方向（走行方向Ｘと相反する方向）に偏心した状態となる。
【００３２】
この場合、後述するように、摺接範囲Ｈにおいて潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止する油溜部２２を、上記ピン７側に設けている。油溜部２２は、図３に示すように、ピン軸心方向に沿って延びる平面部２３からなり、潤滑油が溜まることになる。
【００３３】
上記のように構成された履帯は、走行すればピン７とブッシュ８とが相対的に揺動するが、ブッシュ８側が停止しているとすると、この油溜部２２は摺接範囲Ｈの周方向中央Ｓを中心に周方向に揺動する。そして、この揺動角（ピン軸心Ｏを中心とする中心角）αは、図４に示すように、アイドラ１８やスプロケット１９の径寸法、履帯２の隣合うピン７、７間寸法等にて決定される。
【００３４】
このため、図１の状態から、ブッシュ８に対してピン７が矢印Ｆ方向に揺動した場合、ピン７側のＰはＰ１まで移動し、また、図１の状態から、ブッシュ８に対してピン７が矢印Ｇ方向に揺動した場合、ピン７側のＱはＱ１まで移動する。ここで、Ｐ１は摺接範囲Ｈの一方の端縁に対応し、Ｑ１は摺接範囲Ｈの他方の端縁に対応する。従って、摺接範囲Ｈと反対側のＰ１〜Ｑ１までの範囲は、潤滑油が供給されている油供給部２４であり、油溜部２２の一方の端縁２５をこのＰに対応（一致）させ、油溜部２２の他方の端縁２６をこのＱに対応（一致）させれば、潤滑油が供給されない非潤滑部位が形成されない。これは、ピン７の矢印Ｆ方向の揺動により、油溜部２２の一方の端縁２５が摺接範囲Ｈの一方の端縁に達し、これによって、ＰとＰ１との間の範囲に潤滑油が供給され、ピン７の矢印Ｇ方向の揺動により、油溜部２２の他方の端縁２６が摺接範囲Ｈの一方の端縁に達し、これによって、この油溜部２２からＱとＱ１との間の範囲に潤滑油が供給されるからである。
【００３５】
すなわち、揺動角をαとし、油溜部２２の中心角（溝幅角度）をＢとし、摺接範囲Ｈの中心角をＡとした場合には、溝幅角度Ｂは（Ａ−２×α）以上とするのが好ましい。具体的には、上記摺接範囲Ｈの中心角Ａとしては例えば７０〜９０°位であり、また揺動角αとしては３０°位であるので、溝幅角度Ｂは、（７０〜９０°）−２×３０＝（１０〜３０°）となる。このため、油溜部２２の周方向範囲Ｈ１である溝幅角度Ｂを、ピン軸心Ｏを中心とする中心角４０以下とするのが好ましく、さらには、１０°以上で３０°以下とするのが好ましい。また、油溜部２２を構成する平面部２３の軸方向長さ（長手方向長さ）として、図２に示すように、第１シール装置１４、１４に達する程度の長さとする。これは、両ブッシュ８、８に、平面部２３を対応させているためである。
【００３６】
このように、ピン７の外周面７ａの一部とブッシュ８の内周面８ａの一部とが摺接する摺接範囲Ｈにおいて、潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止することができる。これによって、従来のように、非潤滑部位が形成される軸受装置と比べて、焼き付きが発生するまでの荷重（牽引力）を飛躍的に大きくすることができ、耐久性に優れた軸受装置となる。また、ピン７側に平面部２３を形成することによって、油溜部２２を構成することができるので、その加工が簡単で生産性に優れる。なお、ピン７とブッシュ９とでも摺接範囲は形成されるが、この場合、ブッシュ９の軸心方向長さが大であるので、焼きつけのおそれがないが、この場合でも、ピン７の外周面７ａに油溜部２２が形成され、ピン７とブッシュ９との間において非潤滑部位を形成するのを防止することができる。
【００３７】
次に図５は他の実施の形態を示し、この場合、油溜部２２が、一対の第１・第２油溜２７、２８にて構成される。すなわち、図６と図７に示すように、ピン軸心方向に沿って延びる第１・第２油溜２７、２８からなる油溜部２２をピン外周面７ａに形成すると共に、この第１・第２油溜２７、２８の間の間隔部２９を、上記摺接範囲Ｈの周方向中央Ｓ（図５参照）を中心として揺動させるものである。なお、この場合も、第１・第２油溜２７、２８はそれぞれ平面部２３、２３にて構成することができる。
【００３８】
この場合、図５に示すように、第１・第２油溜の２７、２８間の間隔部２９の範囲（間隔部２９の中心角Ｅ）を、揺動角α以下、具体的には４０°以下、好ましくは１０〜３０°とするのが好ましい。すなわち、間隔部２９の範囲を揺動角αに設定すれば、図５の状態から、ピン７がブッシュ８に対して矢印Ｆ方向へα／２だけ揺動すれば、第２油溜２８の一方の端縁３０が、周方向中央Ｓに達し、また、この図５の状態から、ピン７がブッシュ８に対して矢印Ｇ方向へα／２だけ揺動すれば、第１油溜２７の他方の端縁３１が、周方向中央Ｓに達するので、この間隔部２９と、この間隔部２９に対応するブッシュ８の内周面との間に、ピン７の揺動によって潤滑油が供給される。
【００３９】
このため、この図５に示す軸受装置においても、潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止することができる。これによって、上記図１の軸受装置と同様、焼き付きが発生するまでの荷重（牽引力）を飛躍的に大きくすることができ、耐久性に優れた軸受装置となる。なお、この図５に示す軸受装置の第１・第２油溜２７、２８の軸方向長さ（長手方向長さ）としては、上記図１の軸受装置の油溜部２２と同様、第１シール装置１４、１４（図２参照）に達する程度の長さとする。また、図５に示すように、油溜部２２を一対の第１・第２油溜２７、２８にて構成する場合、非潤滑部位を形成させないためには、上記のように、間隔部２９の中心角を１０〜３０°位に設定するのが好ましいが、面圧を考慮すれば、面圧としてはできる限り小さくするのが好ましく、上記間隔部２９の範囲ができるだけ広いほうがよい。このため、間隔部２９の中心角Ｅをαとするのが好ましいといえる。
【００４０】
ところで、上記図１の油溜部２２も図５に示す油溜部２２も、ピン軸心方向に延びる平面部２３にて構成しているが、図８と図９に示すように、ピン軸心方向に延びる凹溝３２にて構成してもよい。この場合、図８の軸受装置では、図１の軸受装置と同様、油溜部２２（凹溝３２）の周方向範囲Ｈ１として、ピン軸心Ｏを中心とする中心角（溝幅角度Ｂ）４０°以下の範囲、特に１０〜３０°に設定するのが好ましい。また、図９の軸受装置では、図５の軸受装置と同様、第１・第２油溜の２７、２８間の間隔部２９の範囲（間隔部２９の中心角Ｅ）を、揺動角α以下、具体的には４０°以下、好ましくは１０〜３０°とするのが好ましい。
【００４１】
次に、図１０〜図１２は別の実施の形態のピン７を示し、この場合、油溜部２２は、複数（多数）の点状凹部３３・・にて構成される。すなわち、ピン７がブッシュ８に対して揺動した場合、ブッシュ８の内周面８ａのある位置に対し、一つの点状凹部３３が通過して、次の点状凹部３３がこの位置を通過するまでの距離をｒとし、この点状凹部３３、３３のピッチ角をＪとし、ピン７の直径をＤとした場合、Ｊ＝（３６０×ｒ）／πＤ  となるように設定する。このため、Ｊが上記揺動角α以下になれば、潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止することができる。具体的には、ピン外周面７ａにおける同一周方向線上において、ピン軸心Ｏを中心とする中心角４０°以下の範囲、好ましくは１０〜３０°の範囲に少なくとも２個の上記点状凹部３３、３３を配置する。また、各点状凹部３３の直径ｄとしては、点状凹部３３・・が配設される一の周方向線Ｌと、この一の周方向線に隣り合う他の周方向線Ｌ１との間隔ｄ１以上とする。これによって、隣合う周方向線Ｌ、Ｌ１間のおいて非潤滑部位の形成を防止することができる。なお、具体的には、各点状凹部３３の直径ｄは例えば２〜５ｍｍ程度とされる。
【００４２】
このため、この図１０等に示すような複数の各点状凹部３３・・にて構成される油溜部２２であっても、潤滑油が供給されない非潤滑部位の形成を防止することができる。
【００４３】
ところで、図１０等に示す油溜部２２では、ピン外面７ａに複数の点状凹部３３を形成すればよいので、金属のショット（鋼粒）を金属加工面に打ちつけるショットピーニング加工にてこの油溜部２２を形成することができる。このため、特別な装置を使用することなく、簡単に油溜部２２を形成することができる利点がある。
【００４４】
以上にこの発明の履帯走行装置の軸受装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、ブッシュ８、８、９として、第２シール装置１５を削除（省略）し、ブッシュ８、８、９を一体とした単体のブッシュで構成することができ、また、油溜部２２として、凹溝３２にて構成する場合、その断面形状としては、半円状に限るものではなく、三角形状、矩形状、半多角形状等の種々の形状のものを採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の軸受装置の実施形態を示す要部簡略断面図である。
【図２】上記軸受装置が使用された履帯の断面図である。
【図３】上記軸受装置のピンの平面図である。
【図４】上記軸受装置が使用された履帯を用いた走行装置の側面図である。
【図５】この発明の軸受装置の他の実施形態を示す要部簡略断面図である。
【図６】上記図５の軸受装置のピンの平面図である。
【図７】上記図５の軸受装置のピンの側面図である。
【図８】上記図１の軸受装置のピンの変形例を示す簡略断面図である。
【図９】上記図５の軸受装置のピンの変形例を示す簡略断面図である。
【図１０】この発明の軸受装置の別の実施形態を示すピンの簡略斜視図である。
【図１１】上記図１０の軸受装置の油溜部の簡略図である。
【図１２】上記図１０の軸受装置のピンの簡略断面図である。
【図１３】従来の軸受装置を使用した履帯の要部断面図である。
【図１４】従来の軸受装置の簡略断面図である。
【符号の説明】
７  ピン
７ａ  外周面
８  ブッシュ
８ａ  内周面
２２  油溜部
２３    平面部
２７  第１油溜
２８  第２油溜
２９  間隔部
３３  点状凹部
Ｈ  摺接範囲
Ｈ１  周方向範囲
【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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