(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータケース内に組込まれたエアモータにより回転されるスピンドルを、そのエアモータのロータと交差する配置とし、そのスピンドルの先端に円形のワーク加工用工具を軸方向に位置決めする工具当接部を設け、その工具当接部に当接されたワーク加工用工具の中心孔に工具挟持用のフランジを有する挟持部材を挿入し、この挟持部材を貫通し、スピンドルの先端面にねじ込まれたロックボルトの締付けによって挟持部材を固定する空気動工具において、前記スピンドルの後端に角軸を形成し、前記ロータケースにはスピンドルと同軸上にガイド孔を設け、そのガイド孔内に前記角軸に係合可能な角孔を有する押釦をスライド自在に挿入し、かつ、回り止めし、前記ガイド孔の開口部に押釦の角孔が角軸と係合解除する位置で押釦を抜け止めするストッパを設け、このストッパに当接する方向に押釦をばね部材で押圧したことを特徴とする空気動工具。
【請求項２】
ロータケース内に組込まれたエアモータによって回転されるスピンドルを、そのエアモータのロータと同軸上に配置し、このスピンドルの先端部に設けられたねじ軸に、円形のワーク加工用工具の固定用の締付ナットと、その締付ナットを弛み止めするロックナットをねじ係合した空気動工具において、前記スピンドルを覆い、端部が前記ロータケースに接続されたガイド筒に、その外周面に沿ってスライド自在の操作筒と、その操作筒のスライド量を制限するストッパと、このストッパに向けて操作筒を押圧するばね部材とを設け、前記操作筒には前記ガイド筒に形成された軸方向の長孔内に挿通される係合ピンを設け、前記スピンドルにはその係合ピンの先端部が挿入される環状溝を形成し、この環状溝の一側面に前記操作筒をストッパから離反する方向に移動させたとき、前記係合ピンが嵌合する係合溝を設けたことを特徴とする空気動工具。
【請求項３】
前記ガイド筒に形成された長孔の端部に円周方向に延びる案内孔を設け、前記係合溝の端部に円周方向に延びるロック溝を形成した請求項２に記載の空気動工具。
【請求項４】
ロータケース内に組込まれたエアモータにより回転されるスピンドルを、エアモータのロータと同軸上に配置し、このスピンドルの先端部に形成されたねじ軸に、円形のワーク加工用工具の固定用の締付ナットと、この締付ナットを弛み止めするロックナットとをねじ係合した空気動工具において、前記ロータケースに端部が接続されてスピンドルを覆うガイド筒に半径方向のピン孔を形成し、そのピン孔に係合ピンと、その係合ピンを外方向に押圧するばね部材とを組込み、前記スピンドルには前記ピン孔と対向する位置に係合孔を設け、前記ガイド筒の外周に沿ってスライド自在に設けられた操作筒の内周に前記係合ピンが係合孔から抜け出した状態に保持する第１円筒面と、その第１円筒面に連続し、操作筒のスライド時に係合ピンを押圧してピン孔に係合させるテーパ面と、そのテーパ面に接続して係合ピンを係合孔に係合する状態に保持する第２円筒面とを設けたことを特徴とする空気動工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧縮空気を駆動源とするグラインダ等の空気動工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
ロータケース内に組込まれたエアモータによって回転されるスピンドルの先端に円盤状の砥石を取付け、前記エアモータの駆動によって砥石を回転させるようにしたグラインダには、前記スピンドルをエアモータのロータに対して直交状に配置した型式のアングルグラインダと、エアモータのロータと同軸上に配置した型式のストレートグラインダの２種類が存在する。
【０００３】
アングルグラインダにおいては、スピンドルの先端にストーンフランジを接続し、そのストーンフランジの端面に対する当接によって軸方向に位置決めされる砥石の中心孔に工具挟持用のフランジを有する挟持部材を挿入し、この挟持部材を貫通し、スピンドルの先端面に形成されたねじ孔に頭付きロックボルトをねじ係合し、そのロックボルトの締付けにより、挟持部材をストーンフランジに向けて押圧して砥石を固定するようにしている。
【０００４】
ここで、挟持部材は、その外周を角形としてストーンフランジの角孔に挿入される場合と、内周に雌ねじを形成し、その雌ねじをスピンドルの先端部外周に形成された雄ねじにねじ係合される場合とがある。
【０００５】
一方、ストレートグラインダにおいては、スピンドルの先端にねじ軸を設け、このねじ軸に円盤状砥石を嵌合して、スピンドルの先端部に取付けられたストーンフランジに当接し、上記ねじ軸にねじ係合した締付ナットの締付けにより前記ストーンフランジとで砥石を挾持し、ねじ軸にねじ係合したロックナットの締付けによって締付ナットを緩み止めして砥石を固定状態に保持している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アングルグラインダにおいては、ロックボルトを取外したのち、挟持部材を取外して砥石の交換を行うようにしているが、ロックボルトを回転させるとき、スピンドルがつれて回るため、ストーンフランジにスパナを係合してスピンドルを回り止めし、その回り止め状態でロックボルトにレンチを係合して回転させる必要が生じる。このように、砥石の交換は、二つの工具を用いる両手での作業であるため、砥石の交換に時間を要する問題があった。
【０００７】
一方、ストレートグラインダにおいても、ストーンフランジにスパナを係合し、スピンドルを回り止めする状態でロックナットや締付ナットを回転させるようにしており、この場合も、二つの工具を用いる両手での作業であるため、砥石の交換に時間を要する問題があった。
【０００８】
この発明の課題は、研削砥石等のワーク加工用工具が取付けられるスピンドルを工具を用いることなく回り止めし得るようにして、ワーク加工用工具を固定するロックボルトやロックナットを一つの工具で簡単に取付け、取外しできるようにした空気動工具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、第１の発明においては、ロータケース内に組込まれたエアモータにより回転されるスピンドルを、そのエアモータのロータと交差する配置とし、そのスピンドルの先端に円形のワーク加工用工具を軸方向に位置決めする工具当接部を設け、その工具当接部に当接されたワーク加工用工具の中心孔に工具挟持用のフランジを有する挟持部材を挿入し、この挟持部材を貫通し、スピンドルの先端面にねじ込まれたロックボルトの締付けによって挟持部材を固定する空気動工具において、前記スピンドルの後端に角軸を形成し、前記ロータケースにはスピンドルと同軸上にガイド孔を設け、そのガイド孔内に前記角軸に係合可能な角孔を有する押釦をスライド自在に挿入し、かつ、回り止めし、前記ガイド孔の開口部に押釦の角孔が角軸と係合解除する位置で押釦を抜け止めするストッパを設け、このストッパに当接する方向に押釦をばね部材で押圧した構成を採用している。
【００１０】
上記第１の発明においては、押釦を押し込むことにより、その押釦の下方に設けられた角孔がスピンドルの後端の角軸に係合してスピンドルを回り止めすることができる。このため、スピンドルの回り止めに工具を必要とせず、ロックボルトを一つの工具で簡単に着脱することができる。
【００１１】
また、第２の発明においては、ロータケース内に組込まれたエアモータによって回転されるスピンドルを、そのエアモータのロータと同軸上に配置し、このスピンドルの先端部に設けられたねじ軸に、円形のワーク加工用工具の固定用の締付ナットと、その締付ナットを弛み止めするロックナットをねじ係合した空気動工具において、前記スピンドルを覆い、端部が前記ロータケースに接続されたガイド筒に、その外周面に沿ってスライド自在の操作筒と、その操作筒のスライド量を制限するストッパと、このストッパに向けて操作筒を押圧するばね部材とを設け、前記操作筒には前記ガイド筒に形成された軸方向の長孔内に挿通される係合ピンを設け、前記スピンドルにはその係合ピンの先端部が挿入される環状溝を形成し、この環状溝の一側面に前記操作筒をストッパから離反する方向に移動させたとき、前記係合ピンが嵌合する係合溝を設けた構成を採用している。
【００１２】
上記第２の発明においては、操作筒をストッパから離れる方向に移動すると、その操作筒に設けられた係合ピンがスピンドルに形成された係合溝に係合してスピンドルが回り止めされるため、スピンドルの回り止めに工具を必要とせず、ロックナットや締付ナットを一つの工具で簡単に着脱することができる。
この場合、上記ガイド筒に形成された長孔の端部に円周方向に延びる案内孔を設け、係合溝の端部に円周方向に延びるロック溝を形成すると、操作筒の後退により係合溝に係合ピンを挿入し、係合溝の端面に係合ピンが当接する状態で操作筒を回転させることにより、係合ピンがロック溝に係合し、その係合によって操作筒を後退させた状態、すなわち、スピンドルを回り止め状態に保持することができるため、操作筒から手を離す状態でロックナットや締付ナットの回動操作を行うことができる。
【００１３】
さらに、第３の発明においては、ロータケース内に組込まれたエアモータにより回転されるスピンドルを、エアモータのロータと同軸上に配置し、このスピンドルの先端部に形成されたねじ軸に、円形のワーク加工用工具の固定用の締付ナットと、この締付ナットを弛み止めするロックナットとをねじ係合した空気動工具において、前記ロータケースに端部が接続されてスピンドルを覆うガイド筒に半径方向のピン孔を形成し、そのピン孔に係合ピンと、その係合ピンを外方向に押圧するばね部材とを組込み、前記スピンドルには前記ピン孔と対向する位置に係合孔を設け、前記ガイド筒の外周に沿ってスライド自在に設けられた操作筒の内周に前記係合ピンが係合孔から抜け出した状態に保持する第１円筒面と、その第１円筒面に連続し、操作筒のスライド時に係合ピンを押圧してピン孔に係合させるテーパ面と、そのテーパ面に接続して係合ピンを係合孔に係合する状態に保持する第２円筒面とを設けた構成を採用している。
【００１４】
上記第３の発明においては、操作筒をスライドさせると、その操作筒の内周に形成されたテーパ面により係合ピンが押し込まれて先端部がピン孔に係合し、その係合によってスピンドルは回り止めされる。また、操作筒の内周に設けられた第２円筒面が係合ピンと対応する位置まで操作筒をスライドさせると、係合ピンは係合状態に保持されるため、スピンドルは回り止め状態に保持される。このため、操作筒から手を離した状態でロックナットや締付ナットを着脱操作することができ、両ナットをより簡単に着脱することができる。
【００１５】
第１発明乃至第３発明において、スピンドルの先端部に取付けられるワーク加工用工具は、円盤状の研削用砥石や研磨用砥石であってもよく、切断用のメタルソーであってもよい。あるいは研磨用のブラシであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は空気動工具としてグラインダを示す。ロータケース１の内部にはエアモータ２が組込まれ、そのエアモータ２におけるロータ３の回転は互に噛合するベベルギヤ４を介してスピンドル５に伝達されるようになっている。
【００１７】
スピンドル５はロータケース１の内部に組付けられた複数の軸受６によって回転自在に支持されている。
【００１８】
図３に示すように、スピンドル５の先端部には、工具当接部としてのトルク伝達筒７が接続されている。トルク伝達筒７はスピンドル５に対してキー止めあるいはスプライン嵌合されて回り止めされ、スピンドル５と一体に回転するようになっている。
【００１９】
トルク伝達筒７はフランジ７ａを有し、そのフランジ７ａに当接された研削砥石Ａの中心孔ａに挟持部材９が挿入されている。挟持部材９はトルク伝達筒７のフランジ７ａとで研削砥石Ａを挟持するフランジ９ａを有する。この挟持部材９の外周は角形とされ、トルク伝達筒７に形成された角孔８に挿入されてトルク伝達筒７と一体に回転するようになっている。
【００２０】
なお、スピンドル５の先端にねじ軸を形成し、そのねじ軸に挟持部材の内周に形成された雌ねじをねじ係合して、トルク伝達筒７のフランジ７ａと挟持部材９のフランジ９ａとで研削砥石Ａを挾持するようにしてもよい。
【００２１】
挟持部材９には、凹部１３ａと、ボルト挿入孔１３ｂとが形成され、ボルト挿入孔１３ｂにロックボルト１１が挿入されている。ロックボルト１１はスピンドル５の先端面に形成されたねじ孔１０にねじ係合され、そのロックボルト１１の締付けにより、挟持部材９がトルク伝達筒７に向けて押圧され、そのトルク伝達筒７のフランジ７ａと挟持部材９のフランジ９ａとで研削砥石Ａが両側から挟持されている。
【００２２】
なお、トルク伝達筒７の内周に雌ねじを形成し、挟持部材９の外周に雄ねじを形成して、トルク伝達筒７に挟持部材９をねじ係合してもよい。
【００２３】
ここで、ロックボルト１１の頭部１２にはレンチ係合孔１４が設けられ、そのレンチ係合孔１４に係合されるレンチによってロックボルト１１は回動操作される。
【００２４】
図３および図４に示すように、スピンドル５の後端には角軸１５が設けられている。一方、ロータケース１には、上記スピンドル５と同軸上にガイド孔１６が形成され、そのガイド孔１６内に組込まれたブッシュ１７の内側に円柱状の押釦１８がスライド自在に挿入されている。
【００２５】
なお、ブッシュ１７を省略し、ガイド孔１６内に押釦１８を直接組込むようにしてもよい。
【００２６】
押釦１８にはスピンドル５の後端に設けられた前記角軸１５と係合可能な角孔１９が形成されている。また、押釦１８には回り止め片２０が設けられ、この回り止め片２０はガイド孔１６の開口部内周に形成されたガイド溝２１内にスライド自在に挿入され、上記ガイド溝２１の両側面に対する回り止め片２０の当接によって押釦１８は回り止めされている。
【００２７】
押釦１８は、ガイド孔１６の開口部内に設けられたピンから成るストッパ２２によって外方向への移動量が制限されている。また、押釦１８は、その下方に組込まれたばね部材２３により外方向に押圧されてストッパ２２に押し付けられ、そのストッパ２２に当接する停止状態で角孔１９は角軸１５上に臨んでいる。
【００２８】
いま、押釦１８を押し込み、下面に形成された角孔１９をスピンドル５の角軸１５に係合させると、押釦１８自体が回り止めされているため、スピンドル５も回り止めされることになる。
【００２９】
このため、押釦１８を片手で押し込み状態に保持し、ロックボルト１１の頭部１２に形成されたレンチ係合孔１４にレンチを係合して回転させることにより、そのロックボルト１１を取外すことができる。また、挟持部材９がスピンドル５やトルク伝達筒７にねじ係合されている場合、その挟持部材にレンチを係合して回転させることにより、挟持部材を簡単に取外すことができる。
【００３０】
このように、押釦１８を押し込むことによってスピンドル５を回り止めすることができるため、スピンドル５の回り止めに工具を必要とせず、ロックボルト１１の取付け、取外しが容易であり、研削砥石を簡単に交換することができる。
【００３１】
なお、押釦１８の押し込みを解除すると、ばね部材２３の押圧によってその押釦１８が外方向に移動し、スピンドル５の角軸１５に対する角孔１９の係合が解除され、スピンドル５の回り止めを解除することができる。
【００３２】
図５乃至図９は、この発明に係る空気動工具の他の例を示す。この例ではストレートグラインダが示されている。ストレートグラインダは、図６に示すように、ロータケース３０内にエアモータ３１を組込み、そのエアモータ３１のロータ３２と同軸上にスピンドル３３を配置し、このスピンドル３３とロータ３２とをカップリング３４で連結してロータ３２の回転をスピンドル３３に伝えるようにしている。
【００３３】
スピンドル３３の先端部には研削砥石Ａを位置決めする位置決め部材としてのトルク伝達筒３５がキー２９によりスピンドル３３に回り止めされている。また、スピンドル３３の先端にはねじ軸３６が設けられ、そのねじ軸３６に円盤状の研削砥石Ａおよびワッシャ３７が嵌合されている。
【００３４】
研削砥石Ａは、ねじ軸３６にねじ係合した締付ナット３８の締付けにより、ワッシャ３７とトルク伝達筒３５とで挾持されている。また、締付ナット３８は、ねじ軸３６にねじ係合したロックナット３９の締付けにより弛み止めされている。
【００３５】
ロータケース３０の端部には、スピンドル３３を覆うガイド筒４０の端部が挿入されている。このガイド筒４０はロータケース３０の端部外周に形成された雄ねじ４１にねじ係合する締付ナット４２によってロータケース３０に固定されている。
【００３６】
図７（Ｉ）、（II）に示すように、ガイド筒４０の外側には操作筒４３がスライド自在に嵌合されている。この操作筒４３はガイド筒４０の外側に取付けたストッパとしての止め輪４４によってスライド量が制限され、ガイド筒４０の外側に設けたばね部材４５によって止め輪４４に押し付けられている。
【００３７】
操作筒４３には内径方向に突出する係合ピン４６が取付けられている。係合ピン４６はガイド筒４０に形成された軸方向に長い長孔４７内にスライド自在に挿入されて先端部がガイド筒４０内に臨んでいる。
【００３８】
スピンドル３３には上記係合ピン４６の先端部が挿入される環状溝４８が形成され、その環状溝４８の一側面に前記係合ピン４６が挿入可能な係合溝４９が設けられている。
【００３９】
前記操作筒４３は、エアモータ３１の回転時、ばね部材４５の押圧により止め輪４４に押し付けられ、係合ピン４６の先端部は環状溝４８に位置してスピンドル３３の回転を阻害することのない状態とされている。
【００４０】
いま、操作筒４３を止め輪４４から離反する方向に押し乍ら回すと、係合ピン４６の先端部は環状溝４８の一側面に沿って回転する。係合ピン４６の先端部が係合溝４９の開口と対向する位置まで操作筒４３が回ると、その操作筒４３はばね部材４５の弾性に抗して後退し、図７（II）に示すように、係合ピン４６が係合溝４９に係合し、その係合によって、スピンドル３３が回り止めされる。
【００４１】
このように、操作筒４３をばね部材４５の弾性に抗して後退させることによりスピンドル３３を回り止めすることができるため、操作筒４３を後退させた状態に保持してロックナット３９あるいは締付ナット３８を回転させることにより、これらのナット３９、３８の取付け、取外しを行うことができ、各ナット３８、３９を小さな力で簡単に着脱することができる。
【００４２】
図８（Ｉ）、（II）に示すように、ガイド筒４０に形成された長孔４７の端部に円周方向に延びる案内孔４７ａを設け、スピンドル３３に形成された係合溝４９の端部に円周方向に延びるロック溝５０を形成しておくと、操作筒４３の後退により係合溝４９に係合ピン４６を挿入し、係合溝４９の端面に係合ピン４６が当接する状態で操作筒４３を回転させることにより、係合ピン４６がロック溝５０に係合する。その係合によって操作筒４３は後退させた状態、すなわち、スピンドル３３は回り止めされた状態に保持される。
【００４３】
このため、操作筒４３から手を離す状態でロックナット３９や締付ナット３８の回動操作を行うことができ、各ナット３８、３９をより簡単に取付け、取外しを行うことができる。
【００４４】
図９（Ｉ）、（II）は、ストレートグラインダにおけるスピンドル３３の回り止め機構の他の例を示す。この例においては、ガイド筒４０に半径方向に貫通するピン孔５１を形成し、そのピン孔５１に頭部５３が球面５３ａとされた係合ピン５２と、この係合ピン５２を外方向に押圧するばね部材５４とを組込み、一方、スピンドル３３には前記ピン孔５１と対応する位置に係合ピン５２が係合可能な係合孔５５を形成している。
【００４５】
また、ガイド筒４０の外側には、締付ナット４２の先端面に対する当接によって後退位置が制限される操作筒５６をスライド自在に嵌合し、その操作筒５６の内周に前記係合ピン５２が係合孔５５から抜け出した状態に保持する第１円筒面５７と、その第１円筒面５７に連続し、操作筒５６のスライド時に係合ピン５２の頭部５３を押圧して係合ピン５２の先端部が係合孔５５に係合する位置まで係合ピン５２を内径方向に移動させるテーパ面５８と、そのテーパ面５８に連続して、係合ピン５２を係合状態に保持する第２円筒面５９とを形成し、その第２円筒面５９に係合ピン５２の頭部５３が係合する断面円弧状の係合溝６０を設けている。
【００４６】
ここで、第１円筒面５７は操作筒５６が締付ナット４２の先端に当接する状態において係合ピン５２の頭部５３と対応するようになっている。
【００４７】
図９（Ｉ）は、操作筒５６が締付ナット４２の先端に当接して後退位置に保持された状態を示し、係合ピン５２はその操作筒５６の第１円筒面５７に押し付けられて係合孔５５から抜け出した係合解除位置に保持されている。
【００４８】
図９（Ｉ）に示す状態から操作筒５６を同図の左側にスライドさせると、係合ピン５２はテーパ面５８で押されてガイド筒４０の内方に移動し、先端部が係合孔５５に係合する。操作筒５６をさらに同方向にスライドさせると、第２円筒面５９が係合ピン５２の頭部５３に対応して係合ピン５２は係合状態に保持される。その第２円筒面５９に形成された係合溝６０が係合ピン５２の頭部５３と対向する位置まで操作筒５６をスライドさせると、図９（II）に示すように、上記頭部５３が係合溝６０に係合し、その係合によって操作筒５６は停止保持され、一方、係合ピン５２は先端部が係合孔５５に係合する状態に保持される。
【００４９】
このように、操作筒５６をスライドさせることにより、係合ピン５２を係合孔５５に係合させることができ、その係合によってスピンドル３３を回り止めすることができるので、図６に示すロックナット３９あるいは締付ナット３８の取外しおよび取付けが容易であり、研削砥石Ａを簡単に交換することができる。
【００５０】
実施の形態では、スピンドル５、３３の先端部に研削砥石Ａを取付けるようにしたが、スピンドル５、３３の先端に取付けるワーク加工用工具は研削砥石に限定されない。例えば、メタルソーであってもよく、円盤状のブラシであってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので下記に示す効果を奏する。
【００５２】
請求項１に記載の発明においては、押釦を押し込むことによってスピンドルを回り止めすることができるため、スピンドルの回り止めに工具を必要とせず、ロックボルトを一つの工具で、かつ小さい力で容易に着脱することができ、ワーク加工用工具を簡単に交換することができる。
【００５３】
請求項２乃至請求項４に記載の発明においては操作筒をスライドすることによってスピンドルを回り止めすることができるため、スピンドルの回り止めに工具を必要とせず、ロックナットや締付ナットを一つの工具で簡単に着脱することができる。
【００５４】
また、請求項３および請求項４に記載の発明においては、操作筒を係合ピンが係合孔に係合する状態で保持することができるため、ロックナットや締付ナットをより簡単に着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る空気動工具の実施の形態を示す一部切欠正面図
【図２】図１に示す空気動工具の先端部を示す平面図
【図３】図１に示す空気動工具のスピンドルの組込み部を拡大して示す断面図
【図４】図３のスピンドルの回り止め機構部を拡大して示す断面図
【図５】この発明に係る空気動工具の他の例を示す正面図
【図６】図５に示す空気動工具の先端部分を拡大して示す断面図
【図７】（Ｉ）は図５に示す空気動工具のスピンドルの回り止め機構を示す断面図、（II）はスピンドルの回り止め状態を示す断面図
【図８】（Ｉ）は図７に示す回り止め機構の他の例を示す断面図、（II）は（Ｉ）のイ−イ線に沿った断面図
【図９】（Ｉ）は図５に示す空気動工具のスピンドル回り止め機構のさらに他の例を示す断面図、（II）はスピンドルの回り止め状態を示す断面図
【符号の説明】
１  ロータケース
２  エアモータ
３  ロータ
５  スピンドル
７  トルク伝達筒
９  挟持部材
１１  ロックボルト
１５  角軸
１６  ガイド孔
１８  押釦
１９  角孔
２０  回り止め片
２３  ばね部材
３０  ロータケース
３１  エアモータ
３３  スピンドル
３６  ねじ軸
３８  締付ナット
３９  ロックナット
４０  ガイド筒
４３  操作筒
４４  止め輪（ストッパ）
４５  ばね部材
４６  係合ピン
４７  長孔
４８  環状溝
４９  係合溝
５１  ピン孔
５２  係合ピン
５４  ばね部材
５５  係合孔
５６  操作筒
５７  第１円筒面
５８  テーパ面
５９  第２円筒面
【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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