(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の骨組部材と、該第１の骨組部材と接合された第２の骨組部材とからなる建築物の骨組部材に設けられる制振装置において、
上記第１の骨組部材に取り付けられる第１の固定部材と、
上記第２の骨組部材に取り付けられる第２の固定部材と、
上記第１の固定部材及び上記第２の固定部材と連結され、該第１の固定部材と該第２の固定部材にかかる外力による振動を制振する制振部材とを備え、
上記制振部材は、弾性力を有する長尺部材が少なくとも１回転巻回されたコイルスプリング状の巻回部と、該長尺部材の両端が、該巻回部に内接するように延伸され、該両端において上記第１及び第２の固定部材と連結される連結部とからなり、
上記第１及び第２の固定部材のそれぞれは、上記制振部材の連結部が挿通される円環状部を有し、上記制振部材の連結部を上記第１又は第２の骨組部材に対して押さえ付ける押さえ付け部と、該押さえ付け部の両側で連続して設けられ、該第１又は第２の骨組部材に取り付けられるために螺着部材が挿通される複数の貫通孔を有する一対の取付板とからなり、該押さえ付け部は、上記制振部材の連結部が該円環状部に挿通され該円環状部に形成された貫通孔にネジを螺着することで固定され、
上記第１及び第２の固定部材は、上記第１の骨組部材と上記第２の骨組部材とにより形成されるコーナ部近傍で、上記制振部材の連結部が該第１及び第２の骨組部材に沿うように、該第１及び第２の骨組部材の内側面、又は、該第１及び第２の骨組部材の側面に、上記取付板の複数の貫通孔に上記螺着部材を挿通し螺着することで取り付けられる制振装置。
【請求項２】
第１の骨組部材と、該第１の骨組部材と接合された第２の骨組部材とからなる建築物の骨組部材に制振装置が設けられており、
この制振装置は、
上記第１の骨組部材に取り付けられる第１の固定部材と、
上記第２の骨組部材に取り付けられる第２の固定部材と、
上記第１の固定部材及び上記第２の固定部材と連結され、該第１の固定部材と該第２の固定部材にかかる外力による振動を制振する制振部材とを有しており、
上記制振部材は、弾性力を有する長尺部材が少なくとも１回転巻回されたコイルスプリング状の巻回部と、該長尺部材の両端が、該巻回部に内接するように延伸され、該両端において上記第１及び第２の固定部材と連結される連結部とからなり、
上記第１及び第２の固定部材のそれぞれは、上記制振部材の連結部が挿通される円環状部を有し、上記制振部材の連結部を上記第１又は第２の骨組部材に対して押さえ付ける押さえ付け部と、該押さえ付け部の両側で連続して設けられ、該第１又は第２の骨組部材に取り付けられるために螺着部材が挿通される複数の貫通孔を有する一対の取付板とからなり、該押さえ付け部は、上記制振部材の連結部が該円環状部に挿通され該円環状部に形成された貫通孔にネジを螺着することで固定され、
上記第１及び第２の固定部材は、上記第１の骨組部材と上記第２の骨組部材とにより形成されるコーナ部近傍で、上記制振部材の連結部が該第１及び第２の骨組部材に沿うように、該第１及び第２の骨組部材の内側面、又は、該第１及び第２の骨組部材の側面に、上記取付板の複数の貫通孔に上記螺着部材を挿通し螺着することで取り付けられる制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の骨組部材に設けられ、この建築物に作用する外力によって発生する揺れを抑える制振装置及び建築物の骨組部材にこの制振装置が取り付けられた制振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建築物では、耐震性や耐風圧性を向上させるために様々な工夫がなされている。具体的には、柱、梁、土台などの骨組に対して斜めに配設した部材である筋交いなどを利用して組み立てられている。また、地震時や強風時に発生する揺れを減衰させるダンパ等を柱と梁とに横架させるものも提案されている。
【０００３】
これらの部材を骨組部材に組み込むためには、十分なスペースを確保する必要がある。さらに、これらの部材を骨組部材に組み込むと、出入口や窓などの開口部の配置に制約がかかる等の問題があった。
【０００４】
そこで、このような制約を受けにくい部材としては、柱、梁により形成される角部に取り付けられる火打ちがある。また、耐震性や耐風圧性を向上させる目的で、この火打ち構造に粘弾性体を利用した粘弾性ダンパを設けた制振部材も提案されている。
【０００５】
ところで、建築物において、耐震性や耐風圧性を向上させるためには、建築物の骨組部材によって構成される略矩形の全ての角部に、この制振部材を設けることが望ましい。しかしながら、粘弾性ダンパを有する制振部材は、単価が高いため、実際上全ての角部に設けることは行われていない。
【０００６】
また、火打ちを設けるのみでは、十分な耐震性や耐風圧性が期待できない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２３５４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、コストを抑えて、耐震性や耐風圧性を十分に備えるとともに、建築物の骨組部材への設置に制約がかからない建築物の制振装置及び制振構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る制振装置は、第１の骨組部材と、該第１の骨組部材と接合された第２の骨組部材とからなる建築物の骨組部材に設けられる制振装置において、上記第１の骨組部材に取り付けられる第１の固定部材と、上記第２の骨組部材に取り付けられる第２の固定部材と、上記第１の固定部材及び上記第２の固定部材と連結され、該第１の固定部材と該第２の固定部材にかかる外力による振動を制振する制振部材とを備える。そして、上記制振部材は、弾性力を有する長尺部材が少なくとも１回転巻回されたコイルスプリング状の巻回部と、該長尺部材の両端が、該巻回部に内接するように延伸され、該両端において上記第１及び第２の固定部材と連結される連結部とからなり、上記第１及び第２の固定部材のそれぞれは、上記制振部材の連結部が挿通される円環状部を有し、上記制振部材の連結部を上記第１又は第２の骨組部材に対して押さえ付ける押さえ付け部と、該押さえ付け部の両側で連続して設けられ、該第１又は第２の骨組部材に取り付けられるために螺着部材が挿通される複数の貫通孔を有する一対の取付板とからなり、該押さえ付け部は、上記制振部材の連結部が該円環状部に挿通され該円環状部に形成された貫通孔にネジを螺着することで固定され、上記第１及び第２の固定部材は、上記第１の骨組部材と上記第２の骨組部材とにより形成されるコーナ部近傍で、上記制振部材の連結部が該第１及び第２の骨組部材に沿うように、該第１及び第２の骨組部材の内側面、又は、該第１及び第２の骨組部材の側面に、上記取付板の複数の貫通孔に上記螺着部材を挿通し螺着することで取り付けられる。
【００１０】
また、本発明に係る制振構造は、第１の骨組部材と、該第１の骨組部材と接合された第２の骨組部材とからなる建築物の骨組部材に制振装置が設けられており、この制振装置は、上記第１の骨組部材に取り付けられる第１の固定部材と、上記第２の骨組部材に取り付けられる第２の固定部材と、上記第１の固定部材及び上記第２の固定部材と連結され、該第１の固定部材と該第２の固定部材にかかる外力による振動を制振する制振部材とを有しており、上記制振部材は、弾性力を有する長尺部材が少なくとも１回転巻回されたコイルスプリング状の巻回部と、該長尺部材の両端が、該巻回部に内接するように延伸され、該両端において上記第１及び第２の固定部材と連結される連結部とからなり、上記第１及び第２の固定部材のそれぞれは、上記制振部材の連結部が挿通される円環状部を有し、上記制振部材の連結部を上記第１又は第２の骨組部材に対して押さえ付ける押さえ付け部と、該押さえ付け部の両側で連続して設けられ、該第１又は第２の骨組部材に取り付けられるために螺着部材が挿通される複数の貫通孔を有する一対の取付板とからなり、該押さえ付け部は、上記制振部材の連結部が該円環状部に挿通され該円環状部に形成された貫通孔にネジを螺着することで固定され、上記第１及び第２の固定部材は、上記第１の骨組部材と上記第２の骨組部材とにより形成されるコーナ部近傍で、上記制振部材の連結部が該第１及び第２の骨組部材に沿うように、該第１及び第２の骨組部材の内側面、又は、該第１及び第２の骨組部材の側面に、上記取付板の複数の貫通孔に上記螺着部材を挿通し螺着することで取り付けられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、耐震性や耐風圧性を十分に備え、建築物の骨組部材への設置に制約がかからない建築物の制振装置を安価に製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した制振装置及び制振構造について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明を適用した制振構造１は、第１の骨組部材としての鉛直方向に直立した柱２、２と、第２の骨組部材としての柱２、２に水平方向に横架された梁３及び土台４と、柱２と梁３、柱２と土台４とが接合されてなすコーナ部５に取り付けられる制振装置６とから構成されている。
【００１４】
柱２、梁３及び土台４は、木材から形成された角材からなる部材である。柱２と梁３は、柱２の端部にほぞが形成されており、梁３の柱２が接合される所定の位置にほぞ穴が形成されており、この柱２のほぞに梁３のほぞ穴が嵌合されて接合されている。同様に、柱２と土台４は、柱２の端部にほぞが形成されており、土台４の柱２が接合される所定の位置にほぞ穴が形成されており、この柱２のほぞに土台４のほぞ穴が嵌合されて接合されている。なお、柱２と梁３、柱２と土台４との接合は、上述に限らず、周知の工法により接合されるものであればよい。また、本実施例においては、柱２と接合される部材は、梁３、土台４について述べるが、これに限らず、柱２に対し、コーナ部５を形成するように横架される部材であればよく、例えば、桁、胴差等であってもよく、また、そのコーナ部５のなす角が直角に限らない。
【００１５】
制振装置６は、第１及び第２の固定部材１１、１２を介して、制振部材１３が柱２と梁３とに固定され、柱２と梁３とにかかる地震等の外力（例えば、図１中矢印Ａ方向）により発生する振動を制振する。
【００１６】
建築物の骨組部材に取り付けられる制振装置６は、図２に示すように、柱２と、柱２と接合された梁３とが接合されてなすコーナ部５に設けられる。具体的には、制振装置６は、柱２に取り付けられる第１の固定部材１１と、梁３に取り付けられる第２の固定部材１２と、第１及び第２の固定部材１１、１２と連結され、第１及び第２の固定部材１１、１２にかかる外力による振動を制振する制振部材１３とから構成されている。
【００１７】
第１の部材としての柱２に固定される第１の固定部材１１は、図１乃至図３に示すように、柱２と梁３とが接合されてなすコーナ部５の内側である柱２の内側面２ａに固定される。第１の固定部材１１は、柱２の内側面２ａと接し、複数のネジ１４を介して柱２に取り付けられる一対の取付板１１ａ、１１ｂと、取付板１１ａと取付板１１ｂとを連結するとともに、制振部材１３の連結部１３ｂが接合され、この連結部１３ｂを柱２に押さえ付ける押さえ付け部１１ｃとからなる。第１の固定部材１１は、取付板１１ａ、１１ｂ、押さえ付け部１１ｃが板状の鋼板を曲げ加工、プレス加工等して一体に形成される。
【００１８】
第１の固定部材１１の取付板１１ａ、１１ｂは、短冊状の鋼板から形成されており、長手方向にネジ１４が挿通される複数の貫通孔１１ｄが設けられている。なお、取付板１１ａ、１１ｂは、図２に示すように、それぞれネジ１４が挿通される貫通孔１１ｄが３箇所設けられているが、これに限らず、柱２と固定できるものであれば、その数や位置は限定されない。
【００１９】
第１の固定部材１１の押さえ付け部１１ｃは、取付板１１ａ、１１ｂと同様の鋼板からなり、取付板１１ａと取付板１１ｂとを連結し、断面略Ｃ字状に湾曲されている。この押さえ付け部１１ｃは、湾曲された部分に後述する制振部材１３の連結部１３ｂが接合され、この連結部１３ｂを柱２に押さえ付け、固定する。なお、押さえ付け部１１ｃは、上述のように断面略Ｃ字状に湾曲されることに限らず、断面が略Ｌ字状に屈曲されるものであってもよい。
【００２０】
第１の固定部材１１は、押さえ付け部１１ｃに制振部材１３の連結部１３ｂが接合されており、取付板１１ａ、１１ｂにおいて柱２の内側面２ａにネジ１４を介して固定されることにより、制振部材１３を柱２に固定する。
【００２１】
第２の部材としての梁３に固定される第２の固定部材１２は、図１乃至図３に示すように、柱２と梁３とが接合されてなすコーナ部５の内側である梁３の内側面３ａに固定される。第２の固定部材１２は、梁３の内側面３ａと接し、複数のネジ１４を介して梁３に取り付けられる一対の取付板１２ａ、１２ｂと、取付板１２ａと取付板１２ｂとを連結するとともに、制振部材１３の連結部１３ｃが接合され、この連結部１３ｃを梁３に押さえ付ける押さえ付け部１２ｃとからなる。第２の固定部材１２は、第１の固定部材１１と同様に、取付板１２ａ、１２ｂ、押さえ付け部１２ｃが板状の鋼板を曲げ加工、プレス加工等して一体に形成されている。
【００２２】
第２の固定部材１２の取付板１２ａ、１２ｂは、短冊状の鋼板から形成されており、長手方向にネジ１４が挿通される複数の貫通孔１２ｄが設けられている。なお、取付板１２ａ、１２ｂは、図２に示すように、それぞれネジ１４が挿通される貫通孔１２ｄが３箇所設けられているが、これに限らず、梁３と固定できるものであれば、その数や位置は限定されない。
【００２３】
第２の固定部材１２の押さえ付け部１２ｃは、取付板１２ａ、１２ｂと同様の鋼板からなり、取付板１２ａと取付板１２ｂとを連結し、断面略Ｃ字状に湾曲されている。この押さえ付け部１２ｃは、湾曲された部分に後述する制振部材１３の連結部１３ｃが接合され、この連結部１３ｃを梁３に押さえ付け、固定する。なお、押さえ付け部１２ｃは、上述のように断面略Ｃ字状に湾曲されることに限らず、断面が略Ｌ字状に屈曲されるものであってもよい。
【００２４】
第２の固定部材１２は、押さえ付け部１２ｃに制振部材１３の連結部１３ｃが接合されており、取付板１２ａ、１２ｂにおいて梁３の内側面３ａにネジ１４を介して固定されることにより、制振部材１３を梁３に固定する。
【００２５】
第１及び第２の固定部材１１、１２と連結される制振部材１３は、全体として弾性力を有する長尺部材からなり、この長尺部材が１回転巻回された巻回部１３ａと、この長尺部材の両端において第１及び第２の固定部材１１、１２と連結される連結部１３ｂ、１３ｃとから構成されている。制振部材１３は、設置される柱２と梁３とが接合されてなす角と略同一の方向に連結部１３ｂ、１３ｃが延伸されており、外力がかからない場合、すなわち初期状態においては、巻回部１３ａが無負荷状態となっている。この制振部材１３は、柱２及び梁３にかかる地震等の外力が作用することによって発生する振動を制振する。
【００２６】
柱２及び梁３にかかる外力による振動を制振する制振部材１３の巻回部１３ａは、図３（Ａ）に示すように、適度な弾性力を有する長尺部材を１回転巻回されて形成されている。巻回部１３ａは、いわゆるコイルスプリングを構成するものであり、両端において連結部１３ｂ、１３ｃが連続して形成されている。なお、巻回部１３ａは、上述のように、１回転巻回されることに限らず、図３（Ｂ）に示すように、２回転巻回されるものであってもよく、制振装置６を取り付ける構造物の大きさ、柱２、梁３の大きさ、想定する外力の大きさ等により適宜選択されるものである。さらに、巻回部１３ａの径についても、制振装置６を取り付ける構造物の大きさ、柱２、梁３の大きさ、想定する外力の大きさ等により適宜選択されるものである。
【００２７】
制振部材１３の巻回部１３ａと連続して形成される連結部１３ｂは、巻回部１３ａから柱２の長手方向に沿う方向に延伸されている。連結部１３ｂは、巻回部１３ａの一方の端部に設けられ、第１の固定部材１１の押さえ付け部１１ｃの湾曲部内側に接合され、第１の固定部材１１と連結される。なお、連結部１３ｂは、押さえ付け部１１ｃの湾曲部内側に対し、溶接等により接合されている。
【００２８】
制振部材１３の巻回部１３ａと連続して形成される連結部１３ｃは、巻回部１３ａから梁３の長手方向に沿う方向に延伸されている。連結部１３ｃは、巻回部１３ａの他方の端部に設けられ、第２の固定部材１２の押さえ付け部１２ｃの湾曲部内側に接合され、第２の固定部材１２と連結される。なお、連結部１３ｃは、押さえ付け部１２ｃの湾曲部内側に対し、溶接等により接合されている。
【００２９】
制振部材１３の連結部１３ｂと連結部１３ｃとは、巻回部１３ａからそれぞれ柱２、梁３の長手方向に延伸されており、連結部１３ｂと連結部１３ｃとがそれぞれ延伸される方向によりなす角は、コーナ部５における柱２の長手方向と梁３の長手方向とがなす角と略同一である。
【００３０】
このような構成を有する制振装置６は、制振部材１３をコーナ部５に当接させ、連結部１３ｂが第１の固定部材１１の押さえ付け部１１ｃにおいて接合されているので、ネジ１４により取付板１１ａ、１１ｂを柱２に固定する。さらに、連結部１３ｃが第２の固定部材１２の押さえ付け部１２ｃにおいて接合されているので、ネジ１４により取付板１２ａ、１２ｂを梁３に固定する。以上のようにして、制振装置６は、柱２と梁３とに固定される。
【００３１】
なお、制振装置６の柱２、梁３への固定は、上述のように、ネジ１４による螺合方法に限らず、各取付板１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂの貫通孔１１ｄ、１２ｄに対応する位置の柱２、梁３に貫通孔を設け、ボルトを挿通しこのボルトにナットを螺着することにより固定するようにしてよい。
【００３２】
以上のような制振構造１では、制振装置６を各コーナ部５に設けることで、骨組部材に係る外力によって発生する振動を制振することができる。また、制振装置６は、コイルスプリング状に巻回される巻回部１３ａを有する制振部材１３を備え、この巻回部１３ａにおいて、外力による振動を制振する。
【００３３】
また、制振装置６は、この巻回部１３ａの大きさを適宜選択することができるので、スペースに制約がある場合でも、設置することができる。また、制振装置６は、巻回部１３ａが、柱２や梁３の幅ほど厚みを有しておらず、しかも外力を受けて変形した場合でも、巻回部１３ａの径が増減するのみであることから、変形による余剰スペースを確保する必要がない。また、制振装置６は、角部が設けられない巻回部１３ａを有する制振部材１３全体において振動を制振することから、制振部材１３のいずれの箇所にも応力が集中せず、角部を有する板バネ部材と比して耐久性を有する。
【００３４】
また、制振装置６は、簡易な構成を有していることから、製作コストを抑えることができるとともに、設置も容易であり、作業効率もあがる。
【００３５】
さらに、制振装置６は、新設の建築物に限らず、既設の建築物においても、簡単に取り付けることができ、既設の建築物の耐震性、耐風圧性を高めることができる。
【００３６】
なお、制振装置６の第１及び第２の固定部材１１、１２は、上述のような構成に限らず、図４に示すような固定部材２０を用いるようにしてもよい。固定部材２０は、柱２や梁３の内側面と接し、複数のネジ１４を介して柱２や梁３に取り付けられる取付板２１と、取付板２１の略中央に設けられ、制振部材１３の連結部１３ｂまたは連結部１３ｃが挿通される挿通部材２２とから構成されている。固定部材２０の取付板２１は、鋼板等の略矩形の板状部材からなり、両長辺に沿ってネジ１４が挿通される複数の貫通孔２１ａが設けられている。取付板２１の略中央に設けられる挿通部材２２は、上述した押さえ付け部１１ｃ、１２ｃに対応するものであり、取付板２１と同様の材料から形成され、制振部材１３が挿通される円環部２２ａを有する。この円環部２２ａは、周面に貫通孔２２ｂが設けられ、この貫通孔２２ｂにネジ２３を螺着することにより、制振部材１３を固定する。なお、固定部材２０の挿通部材２２は、取付板２１に対し、溶接等により接合されている。
【００３７】
なお、制振装置６は、制振部材１３が連結部１３ｂ、１３ｃにおいて第１及び第２の固定部材１１、１２の押さえ付け部１１ｃ、１２ｃと接合されていることについて述べたが、これに限らず、固定部材２０のように、制振部材１３と第１及び第２の固定部材１１、１２とが別体に分かれて可動するように連結されるような構成であってもよい。このように、制振部材１３が連結部１３ｂ、１３ｃにおいて、第１及び第２の固定部材１１、１２に対して可動できると、骨組部材のコーナ部５内側に設けられることに限らず、図５に示すように、柱２、梁３の側面２ｂ、３ｂに設けることができる。このように制振装置６を柱２、梁３に取り付けたとしても、コーナ部５と同様に、外力によって発生する振動を制振することができる。さらに、このような取付位置だと、コーナ部５に筋交いが設けられていたとしても、柱２と梁３とに取り付けることができ、筋交いと合わせて更なる耐震性、耐風圧性を向上することができる。また、制振部材１３と第１及び第２の固定部材１１、１２とが可動できる構成を有する場合には、例えば、連結部１３ｂ、１３ｃの先端部が亡出した膨出部を形成することで、第１及び第２の固定部材１１、１２からの抜け止めを防止することができる。
【００３８】
また、制振装置６の第１及び第２の固定部材１１、１２は、上述のような材料に限らず、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、又はこれらの金属を一種以上含む合金等といった金属材料、強化プラスチック等といった有機樹脂材料、セラミック等といった無機材料のうちいずれか一種以上の材料で形成されたものであってもよい。
【００３９】
また、制振装置６の制振部材１３は、上述した金属材料を芯材にして芯材の周囲を有機樹脂材料で覆った複合材であってもよい。この場合、周囲が有機樹脂で覆われていることから、金属材料に鉄等を用いたときに起こる結露、錆等を防止できる。
【００４０】
本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を適用した制振装置を柱、梁、土台に取り付けた制振構造の正面図である。
【図２】本発明を適用した制振装置の要部斜視図である。
【図３】（Ａ）は、制振装置の図２中矢印Ａ方向から見た図であり、（Ｂ）は、巻回部が２回転巻回された制振装置を示す図である。
【図４】固定部の分解斜視図である。
【図５】制振装置の柱及び梁への取り付け例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  制振構造、２  柱、２ａ、３ａ  内側面、２ｂ、３ｂ  側面、３  梁、４  土台、５  コーナ部、６  制振装置、１１  第１の固定部材、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ  取付板、１１ｃ、１２ｃ  押さえ付け部、１１ｄ、１２ｄ  貫通孔、１２  第２の固定部材、１３  制振部材、１３ａ  巻回部、１３ｂ、１３ｃ  連結部、１４  ネジ、２０  固定部材、２１  取付板、２２  挿通部材、２２ａ  円環部
【要約】
【課題】  低コストで、耐震性や耐風圧性を十分に備えるとともに、建築物の骨組部材への設置に制約がかからない建築物の制振装置を提供する。
【解決手段】  第１の骨組部材２と、第１の骨組部材２と接合された第２の骨組部材３とからなる建築物の骨組部材に設けられ、第１の骨組部材２に取り付けられる第１の固定部材１１と、第２の骨組部材３に取り付けられる第２の固定部材１２と、第１の固定部材１１及び第２の固定部材１２と連結され、第１及び第２の固定部材１１、１２にかかる外力による振動を制振する制振部材１３とを備える。そして、制振部材１３は、弾性力を有する長尺部材が少なくとも１回転巻回された巻回部１３ａと、長尺部材の両端において第１及び第２の固定部材１１、１２と連結される連結部１３ｂ、１３ｃとからなる。
【選択図】  図２【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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