(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム様弾性体から無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に周方向に沿って埋設された有端の抗張力コードの端部側同志をオーバーラップさせることで、抗張力コードが無端状にジョイントされてなる弾性クローラにおいて、
クローラ本体を構成するゴム様弾性体内に有端の抗張力コードが埋設されてなる有端帯状のクローラ形成体の端部側同志を重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされたキャビティを有する成形型内で加硫成型することで、抗張力コードのオーバーラップジョイント部及び該オーバーラップジョイント部を被覆するゴム様弾性体が、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように形成されていることを特徴とする弾性クローラ。
【請求項２】
抗張力コードのオーバーラップジョイント部の円弧の半径が、弾性クローラが巻き掛けられる駆動輪の半径の、１〜２倍となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弾性クローラ。
【請求項３】
ゴム様弾性体から無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に周方向に沿って埋設された有端の抗張力コードの端部側同志をオーバーラップさせることで、抗張力コードが無端状にジョイントされてなる弾性クローラの製造方法であって、
クローラ本体を構成するゴム様弾性体内に有端の抗張力コードが埋設されてなる有端帯状のクローラ形成体を成型した後、このクローラ形成体の端部側同志を重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされたキャビティを有する成形型内で加硫成型することで、抗張力コードのオーバーラップジョイント部及び該オーバーラップジョイント部を被覆するゴム様弾性体が、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように成型して無端帯状の弾性クローラを形成することを特徴とする弾性クローラの製造方法。
【請求項４】
前記有端帯状のクローラ形成体の端部側同志を、円弧面を有する成形台上で重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を押圧して相互に密着させることにより、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように予備成形し、その後、クローラ形成体の重ね合わせ部分を前記円弧状のキャビティを有する成形型内で加硫成型することを特徴とする請求項３に記載の弾性クローラの製造方法。
【請求項５】
クローラ成形体の重ね合わせ部分の円弧の半径が、弾性クローラが巻き掛けられる駆動輪の半径の、１〜２倍となるようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載の弾性クローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設・土木用作業機や農業用作業機等の走行部として使用されるクローラ式走行装置に採用される弾性クローラ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クローラ式走行装置は、例えば、進行方向前後一側に配置された駆動輪と、他側に配置されたアイドラと、これら駆動輪とアイドラとの間に配置された複数個の転輪と、これら駆動輪、アイドラ及び複数個の転輪に亘って巻き掛けられるエンドレスの弾性クローラとから主構成されており、駆動輪を正転又は逆転駆動させることにより、弾性クローラを周方向に循環回走させるように構成されている。
【０００３】
このクローラ式走行装置に採用される弾性クローラは、図６に示すように、ゴム様弾性体によって無端帯状に形成されたクローラ本体６を備え、このクローラ本体６の内周側には脱輪防止用の係合突起７が設けられ、クローラ本体６の外周側にはラグ８が一体形成されている。
また、クローラ本体６内には、周方向Ａに適宜間隔をおいて配置された芯金２５が埋設されていると共に、弾性クローラ５に加えられる周方向Ａの張力に耐える機能を弾性クローラ５に持たせるために、抗張体９が埋設されている。
【０００４】
この抗張体９として、クローラ本体６内に、周方向Ａに沿って１周巻回状として埋設された有端の抗張力コード１０を、クローラ幅方向に適宜間隔をおいて、並列状に配設されて構成されているものがある。
この種の抗張体９にあっては、各抗張力コード１０は、クローラ本体６の周方向Ａ全長よりも長く形成され、この抗張力コード１０の端部側１０ａ、１０ｂ同志を、クローラ厚さ方向Ｂに関してオーバーラップさせる（重ね合わせる）ことで、抗張力コード１０が無端状に接合されている。
【０００５】
この有端の抗張力コード１０をオーバーラップさせることで無端状にジョイントするようにした弾性クローラ５の製造方法として、以下の方法がある。
先ず、図７に示すように、最初、平板状の成形型２７で一次加硫して成型された有端帯状のクローラ形成体１１を形成する。
この場合、この有端帯状に形成されたクローラ形成体１１の長さ方向（クローラ周方向Ａに相当）の一端側は、外周側が平坦面２２に形成され、他端側は、内周側が平坦面２３に形成され、その他の部分には、係合突起７及びラグ８が形成されている。
【０００６】
その後、前記有端帯状のクローラ形成体１１の一端側と他端側の平坦面２２，２３同志を重ね合わせ、この重ね合わせ部分を、図６に示すように、平板状の成形型２８（直線状のキャビティを有する成形型２８）で２次加硫することで、エンドレスの弾性クローラ５を成型している。
したがって、この従来の製造方法では、抗張力コード１０のオーバーラップジョイント部１２において、抗張力コード１０の端部側１０ａ，１０ｂ同志の長さは同じ長さとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の弾性クローラ５にあっては、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分を平板状の成形型２８によって成型しているので（抗張体９のオーバーラップジョイント部１２が直線状となる状態で、クローラ形成体１１の重ね合わせ部分が加硫成型されているので）、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分が、駆動輪、アイドラ、転輪等に巻き掛けられて湾曲状に撓んだ場合に、オーバーラップジョイント部１２の、クローラ外周側の抗張力コード１０の端部側１０ｂに引張り応力が作用し、オーバーラップジョイント部１２の、クローラ内周側の抗張力コード１０の端部側１０ａに圧縮応力が作用する。
【０００８】
また、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分が、駆動輪等の巻掛け部分から外れると、元の直線状に戻る。
そして、弾性クローラ５が駆動されて周方向Ａに循環回走されることで、これ（湾曲状態と直線状態と）が繰り返されるので、弾性クローラ５が過酷な条件下で、長期間使用された場合、抗張力コード１０の端部側１０ａ，１０ｂ間において、抗張力コード１０と、クローラ本体６を構成する弾性体との接着力が早期に劣化し、剥離（抗張力コード１０から弾性体が剥がれる）に至ることがある。
【０００９】
また、抗張体９の、オーバーラップジョイント部１２とオーバーラップしていない部分との境目で、抗張力コード１０が切断する惧れもある。
本発明は、前記問題点に鑑みて、弾性クローラが湾曲した場合における、抗張力コードのオーバーラップジョイント部の、クローラ外周側に作用する引張り応力、クローラ内周側に作用する圧縮応力の緩和を図ることで、オーバーラップジョイント部の疲労による早期の破壊を防止することを企図した弾性クローラを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明が技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、ゴム様弾性体から無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に周方向に沿って埋設された有端の抗張力コードの端部側同志をオーバーラップさせることで、抗張力コードが無端状にジョイントされてなる弾性クローラにおいて、
クローラ本体を構成するゴム様弾性体内に有端の抗張力コードが埋設されてなる有端帯状のクローラ形成体の端部側同志を重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされたキャビティを有する成形型内で加硫成型することで、抗張力コードのオーバーラップジョイント部及び該オーバーラップジョイント部を被覆するゴム様弾性体が、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、抗張力コードのオーバーラップジョイント部の円弧の半径が、弾性クローラが巻き掛けられる駆動輪の半径の、１〜２倍となるようにするのがよい。
また、他の技術的手段は、ゴム様弾性体から無端帯状に形成されたクローラ本体を備え、このクローラ本体内に周方向に沿って埋設された有端の抗張力コードの端部側同志をオーバーラップさせることで、抗張力コードが無端状にジョイントされてなる弾性クローラの製造方法であって、
クローラ本体を構成するゴム様弾性体内に有端の抗張力コードが埋設されてなる有端帯状のクローラ形成体を成型した後、このクローラ形成体の端部側同志を重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされたキャビティを有する成形型内で加硫成型することで、抗張力コードのオーバーラップジョイント部及び該オーバーラップジョイント部を被覆するゴム様弾性体が、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように成型して無端帯状の弾性クローラを形成することを特徴とする。
【００１２】
また、前記有端帯状のクローラ形成体の端部側同志を、円弧面を有する成形台上で重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を押圧して相互に密着させることにより、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように予備成形し、その後、クローラ形成体の重ね合わせ部分を前記円弧状のキャビティを有する成形型内で加硫成型するようにしてもよい。
また、クローラ成形体の重ね合わせ部分の円弧の半径が、弾性クローラが巻き掛けられる駆動輪の半径の、１〜２倍となるようにするのがよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図２において、１はクローラ式走行装置を示しており、このクローラ式走行装置１は、進行方向前後一側に配置された駆動輪（スプロケット）２と、他側に配置された誘導輪（アイドラ）３と、この駆動輪２と誘導輪３との間に配置された複数の転輪４と、これら駆動輪２、誘導輪３及び複数の転輪４に亘って巻き掛けられるエンドレスの弾性クローラ（ゴムクローラ）５を備えており、駆動輪２を正転又は逆転駆動させて、弾性クローラ５を周方向Ａに循環回走させることで、走行装置１を前後進させるように構成している。
【００１４】
弾性クローラ５は、ゴム様弾性体（通常はゴム）から無端帯状に形成されたクローラ本体６を備えており、このクローラ本体６の内周側には、脱輪防止用の係合突起７が設けられ、クローラ本体の外周側（接地面側）にはラグ８が一体形成されている。
この弾性クローラ５としては、クローラ本体６内に、クローラ幅方向に長い芯金２５を周方向Ａに適宜間隔をおいて埋設してなる芯金入りタイプのもの、又は、この芯金２５が埋設されていない芯金無しタイプのどちらのタイプのものであってもよい。
【００１５】
なお、芯金無しタイプの弾性クローラ５では、係合突起７は駆動輪２から弾性クローラ５に駆動力を伝達する機能を有する。
クローラ本体６内には、弾性クローラ５に加えられる周方向Ａの張力に耐える機能を該弾性クローラ５に持たせるために、抗張体９が埋設されている。
この抗張体９は、クローラ本体６内に、周方向Ａに沿って１周巻回状として埋設された有端の抗張力コード１０を、クローラ幅方向に適宜間隔をおいて、並列状に配設されて構成されている。
【００１６】
各抗張力コード１０は、クローラ本体６の周方向全長よりも長く形成されていて、抗張力コード１０の端部側１０ａ，１０ｂ同志を、クローラ厚さ方向に関してオーバーラップさせる（重ね合わせる）ことで、無端状に接合されている（図１、図７参照）。
この抗張体９をオーバーラップさせた部分のことを、オーバーラップジョイント部１２という（図１、図７参照）。
なお、この抗張力コード１０としては、鋼製フィラメントを数本撚ったものを、さらに数束撚り合わせたスチールコードのほか、ナイロン、テトロン等のフィラメントから構成されるナイロンコード、テトロンコード等、その他の有機繊維コード、その他、アラミド繊維コード、ガラス繊維コード等の引張り強度の高いコードが採用される。
【００１７】
前記構成の弾性クローラ５を製造する場合、最初、有端帯状のクローラ形成体１１を成型し、その後、このクローラ成形体１１の端部側同志をクローラ厚さ方向に重ね合わせ、該重ね合わせ部分を加硫成型することで、クローラ成形体１１の端部側同志が接合されて無端帯状の弾性クローラ５とされる。
そして、本発明では、クローラ形成体１１の重ね合わせ部分を、成形型１６内で、クローラ外周側に凸となる円弧状となるように加硫成型することで、又は、クローラ形成体１１を重ね合わせるときに、該重ね合わせ部分をクローラ外周側に凸となる円弧状となるように予備成形することで、抗張力コード１０のオーバーラップジョイント部１２が、クローラ外周側に凸となる円弧状となるように形成されている。
【００１８】
以下、この弾性クローラ５の製造方法について具体的に説明する。
先ず、第１の製造方法について説明する。
この方法にあっては、最初、弾性クローラ５の、オーバーラップジョイント部１２以外の部分、又は、弾性クローラ５の、オーバーラップジョイント部１２及びその近傍部分以外の部分は、従来と同様に、平板状の成形型によって有端帯状のクローラ形成体１１を成型する。
抗張体９は、図５に示すように、押出成形等によって、予め未加硫ゴム１３によって被覆されて帯板状に形成されており、平板状の成形型で形成された有端帯状のクローラ形成体１１のクローラ本体６部分の長さ方向両端から、ゴム被覆された抗張体９の端部側が延出状となるように、クローラ形成体１１が成型されている（図３参照）。
【００１９】
次に、図３及び図４に示すように、上面が円弧面１４とされた成形台１５上で、すなわち、円弧面１４上で抗張体９の端部側同志を重ね合わせると共に、この重ね合わせ部分（オーバーラップジョイント部１２）を上方から押圧して、ゴム被覆された抗張体９の端部側同志を相互に密着させ、オーバーラップジョイント部１２をクローラ外周側に凸となる円弧状に予備成形する（オーバーラップジョイント部１２を円弧形成する）。
次に、この予備成形したオーバーラップジョイント部１２及びそのクローラ周方向Ａ前後の部分を、図１に示すように、クローラ外周側に凸となる円弧状のキャビティを有する成形型１６で加硫して、弾性クローラ５の、オーバーラップジョイント部１２に対応する部分を、クローラ外周側に凸となる円弧状に成型する。
【００２０】
すなわち、成形型１６は、弾性クローラ５の外周側を成型する接地側モールド１７と、弾性クローラ５の内周側を成型する内周側モールド１８とから構成され、これらモールド１７，１８間のキャビティ内に、前記成形台１５で円弧に予備成形したオーバーラップジョイント部１２及びその前後の部分、弾性クローラ５の内周側及び外周側を形成する未加硫ゴム及び芯金入りの場合は芯金２５を入れて、これらを加硫して、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分を成型する。
【００２１】
なお、オーバーラップジョイント部１２を円弧に予備成形する際において、弾性クローラ５の内外周を形成する未加硫ゴム及び芯金２５も共に円弧状に予備成形してもよい。
この製造方法で成型された弾性クローラ５にあっては、抗張体９のオーバーラップジョイント部１２のクローラ内周側の抗張力コード１０の端部側１０ａ（以下、内周側コード端部ともいう）が、クローラ外周側の抗張力コード１０の端部側１０ｂ（以下、外周側コード端部ともいう）に対して短くなることとなる（オーバーラップジョイント部１２の外周側コード端部１０ｂが内周側コード端部１０ａに対して長くなることとなる）。
【００２２】
また、弾性クローラ５は、図２に示すように、駆動輪２、誘導輪３又は転輪４に巻き掛けられる巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃで湾曲するが、前述したように、オーバーラップジョイント部１２が円弧状とされていて、オーバーラップジョイント部１２の内周側コード端部１０ａが外周側コード端部１０ｂに対して短いので、オーバーラップジョイント部１２の外周側コード端部１０ｂに作用する引張り応力、オーバーラップジョイント部１２の内周側コード端部１０ａに作用する圧縮応力を緩和することができる（オーバーラップジョイント部１２での、クローラ内外周間の歪みを緩和することができる）。
【００２３】
また、弾性クローラ５は、図２に示すように、巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ以外の直線状部分２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃでは、平坦状（直線状）となり、弾性クローラ５を循環回走させると、湾曲状態と直線状態とが繰り返されるが、前記構成のものでは、オーバーラップジョイント部１２の巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃでの、引張り応力・圧縮応力が緩和されるので、疲労による早期の破壊を防止することができるのである。
なお、本発明では、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分を円弧状に加硫成型していることから、該部分を直線状とした場合に、該部分のクローラ内周側に引張り応力が作用し、クローラ外周側に圧縮応力が作用することとなるが、走行時において、弾性クローラ５に作用する荷重は、巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃで大きく、直線状部分２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃでは小さいため、問題はない。
【００２４】
また、弾性クローラ５の、オーバーラップジョイント部１２に対応する部分を円弧状に成型する場合、巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの円弧と、直線との中間程度の円弧に成型するのが好ましく、具体的には、抗張力コード１０のオーバーラップジョイント部１２の円弧の半径又はクローラ成形体１１の重ね合わせ部分の円弧の半径（例えば、クローラ厚さ方向中央部分での半径）が、弾性クローラ５が巻き掛けられる駆動輪２の半径の、１〜２倍となるように形成されるのが好ましい。
【００２５】
この場合、オーバーラップジョイント部１２等の円弧の半径が、駆動輪２の半径と同等よりも小さいと、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分が直線状となった場合の、クローラ内外周間の歪みが大となり、逆に、オーバーラップジョイント部１２等の円弧の半径が、駆動輪２の半径Ｒ2の２倍を超えると、前述した巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおける応力の緩和効果を十分に発揮することが困難となる。
なお、前記第１の製造方法において、抗張体９のオーバーラップジョイント部１２を成形台１５上で円弧状に形成した後、弾性クローラ５のオーバーラップジョイント部１２に対応する部分を、従来と同様に（図６参照）平板状の成形型によって、加硫成型するようにしてもよい。
【００２６】
この場合、抗張体９のオーバーラップジョイント部１２を成形台１５上で円弧状に予備成形する際において、抗張体９の端部側同志を十分に密着させることで、該部分を平板状の成形型で加硫しても、オーバーラップジョイント部１２の外周側コード端部１０ｂが、内周側コード端部１０ａに対してタルミをもって加硫されるため、前述した円弧形状に加硫して成型したものの応力緩和効果には及ばないものの、従来のものと比較すると、巻掛け部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにおける応力緩和効果はある。
【００２７】
次に、第２の製造方法について説明する。
この第２の製造方法では、弾性クローラ５は、最初、平板状の成形型で一次加硫して有端帯状のクローラ形成体１１を成型する。
この場合、図７に示すように、すなわち従来と同様に、この有端帯状のクローラ形成体１１の長さ方向の一端側は、外周側が、平坦面２２に形成され、他端側は、内周側が、係合突起７が形成されていない平坦面２３に形成されており、その他の部分には、係合突起７及びラグ８が形成されている。
【００２８】
その後、前記有端帯状のクローラ成形体１１の一端側と他端側の平坦面２２，２３同志を重ね合わせ、この重ね合わせ部分を、図１に示す円弧状のキャビティを有する成形型１６内に入れて、加硫成型する。
この場合、最初に有端帯状に一次加硫し、成形型１６での加硫時において、円弧状とされた状態で加硫するようにしても、円弧状態で加硫する時において、抗張力コード１０のオーバーラップジョイント部１２の外周側コード端部１０ｂと内周側コード端部１０ａとに周方向Ａの「ずれ」が生じ（周長差が生じ）、前記第１の製造方法で記載した効果と同様の効果を奏する。
【００２９】
なお、前記第１の製造方法で採用されるクローラ成形体１１を、成形台１５で円弧状に予備成形せずに、直接円弧状のキャビティを有する成形型１６で成型するようにしてもよい。
また、本発明は、クローラ本体６内にオーバーラップジョイントによって接合された抗張体９を埋設した弾性クローラ５に採用され、その他の構成については、どのように構成されていてもよい。
また、クローラ本体内にオーバーラップジョイントによって接合された抗張体を埋設した弾性クローラを開示したものとして、特開平７−２２３５６４号公報に記載されたものがある。
【００３０】
この弾性クローラにあっては、抗張力コードのオーバーラップジョイント部を波型にすることで、弾性クローラの、オーバーラップジョイント部に対応する部分の剛性低減を図ったものであるが、オーバーラップジョイント部は、波型にしているために、クローラ外周側に凸となる部分と、クローラ内周側に凸となる部分とがあり、弾性クローラのオーバーラップジョイント部に対応する部分が湾曲したときに、前記オーバーラップジョイント部のクローラ内周側に凸となる部分が、本発明の応力緩和効果と逆の作用を奏するように働く。
【００３１】
したがって、本発明では、オーバーラップジョイント部１２が、クローラ周方向Ａ一端から他端に亘って、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、弾性クローラの、抗張力コードのオーバーラップジョイント部に対応する部分が駆動輪等に巻き掛けられて湾曲した場合において、オーバーラップジョイント部のクローラ外周側の抗張力コードの端部側に作用する引張り応力、クローラ内周側の抗張力コードの端部側に作用する圧縮応力が緩和され、疲労による早期の破壊を防止できるという効果を奏する。
また、弾性クローラの、抗張力コードのオーバーラップジョイント部に対応する部分が駆動輪等に巻き掛けられた際の抵抗が低くなるため、走行抵抗が低くなり、これによって、馬力ロスを防止できるという効果も奏する。
【００３３】
また、クローラ本体を構成するゴム様弾性体内に有端の抗張力コードが埋設されてなる有端帯状のクローラ形成体を成型した後、このクローラ形成体の端部側同志を重ね合わせると共に該重ね合わせ部分を全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状とされたキャビティを有する成形型内で加硫成型することで、抗張力コードのオーバーラップジョイント部及び該オーバーラップジョイント部を被覆するゴム様弾性体が、全体的にクローラ外周側に凸となる円弧状となるように成型して無端帯状の弾性クローラを形成することにより、前述した応力緩和効果を有する弾性クローラを提供できる。
【００３４】
また、抗張力コードのオーバーラップジョイント部の円弧の半径又はクローラ成形体の重ね合わせ部分の円弧の半径を、弾性クローラが巻き掛けられる駆動輪の半径の、１〜２倍となるように構成することで、前述した応力緩和効果を良好に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  弾性クローラを成形型で円弧状に加硫成型する状態を示した側面図である。
【図２】  クローラ式走行装置の側面図である。
【図３】  抗張体のオーバーラップジョイント部を円弧状に予備成形する状態を示した側面図である。
【図４】  図３のＣ部分の拡大断面図である。
【図５】  ゴム被覆した抗張体の斜視図である。
【図６】  弾性クローラの側面断面図である。
【図７】  有端帯状のクローラ成形体の側面断面図である。
【符号の説明】
２    駆動輪
５    弾性クローラ
６    クローラ本体
９    抗張体
１０    抗張力コード
１１    クローラ形成体
１２    オーバーラップジョイント部
１５    成形台
１６    成形型
【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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