(57)【要約】【課題】フォーミングミスが起こりにくく、かつ必要以上に長いリード部を形成することなく空芯コイルを形成することのできる位置決め治具およびこれを備えた空芯コイル巻線装置を提供する。【解決手段】位置決め治具２８は、回転軸に固定するための柄部２８１と、巻芯の先端に当接され線材巻回時のトラバース原点を決定するための傘部２８２とから構成される。傘部２８２の周部には、巻き上がった空芯コイルのリード部を捌くためのフォーミングピン４０を挿入する捌き溝２８５が全周に亘って形成されている。また、傘部２８２には、巻き始めに線材を背面側から前面側に案内するための切欠部２８３ａ、巻き終わりに線材を前面側から背面側に案内するための切欠部２８３ｂ、及び巻き始めに線材を切欠部２８３ａから巻芯に案内するための案内溝２８４がそれぞれ形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定するための柄部と、
巻芯の先端に当接され線材巻回時のトラバース原点を決定するための傘部と、
を有し、
前記傘部は、巻き上がった空芯コイルのリード部を捌くための線材捌き治具を挿入する捌き溝が周部に部分的に又は全周に亘って形成されたことを特徴とする、
空芯コイル巻線装置用位置決め治具。
【請求項２】
前記捌き溝は、前記巻芯の回転軸線に対して略直交する方向に形成されたことを特徴とする、
請求項１に記載の位置決め治具。
【請求項３】
前記捌き溝は、断面が略Ｕ字形状である、
請求項１または２に記載の位置決め治具。
【請求項４】
前記捌き溝は、前記線材捌き治具を挿入して前記捌き溝の開口部に渡した線材を捌くのに十分な深さを有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置決め治具。
【請求項５】
前記捌き溝は、前記線材捌き治具の径と略同寸の幅を有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置決め治具。
【請求項６】
前記傘部は、
巻き始めに線材を背面側から前面側に案内するための第１の切欠部と、
巻き終わりに線材を前面側から背面側に案内するための第２の切欠部と、
を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の位置決め治具。
【請求項７】
前記傘部は、巻き始めに線材を前記第１の切欠部から巻芯に案内するための案内溝を更に有することを特徴とする、
請求項６に記載の位置決め治具。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の位置決め治具を備えてなる、
空芯コイル巻線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空芯コイル巻線装置において、巻芯の先端に当接され線材巻回時のトラバース原点を決定するための位置決め治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
空芯コイル（ａｉｒ−ｃｏｒｅ  ｃｏｉｌ）は、線材を円筒形状等に巻き、その中心部には何も入れないか、ベークライト等の非磁性体を挿入して線材を保持するようにした受動素子の一種であり、耐電力が大きく、インダクタンスが小さいという特徴を有している。空芯コイルは、専用の巻線装置により線材を巻回して製造されるが、かかる巻線装置は、通常、線材の巻回時は線材の一端部を固定し、空芯コイルの巻き上がり後は線材の他端部を一定の長さ（リード部）を残して切断するための線材端部固定手段を備えている。
【０００３】
図１１は、従来の線材端部固定手段８０の構成を示す分解斜視図であり、図１２は、図１１の線材端部固定手段８０のＸ−Ｘ断面図である。図１１及び図１２に示すように、線材端部固定手段８０は、回転軸８１、第１のフックスリーブ８２、第２のフックスリーブ８３、フランジ８４、フックピン８５、フックスプリング８６、カッターピン８７、位置決め治具８８等から構成されている。
【０００４】
線材端部固定手段８０の動作について説明すると、初めに、線材９０の端部がフックピン８５とフランジ８４の間で狭持され固定される。次いで、線材端部固定手段８０の同軸線上に対向して配設された巻芯（図示せず）が位置決め治具８８に当接されるとともに、線材９０が巻芯に案内される。次いで、巻芯及び線材端部固定手段８０が同軸線回りに回転し、線材９０が巻芯外周に巻回積層されて空芯コイルが形成される。その際、位置決め治具８８は線材巻回時のトラバース原点を決定する役割を果たす。巻き上がり後、フックピン８５が後退して線材９０の前記端部が解放されるとともに、フランジ８４と位置決め治具８８の間隙部８９にフォーミングピン４０が挿入されて、解放された線材９０の前記端部がフォーミングピン４０により上方へ跳ね上げられる。
【０００５】
これは、線材９０の前記端部（巻き上がった空芯コイルの一方のリード部を形成）が解放後も固定されていた際の形状を保持しているため線材端部固定手段８０に引っ掛かったままとなり、巻き上がった空芯コイルが線材端部固定手段８０から離脱しなくなるため、空芯コイルが容易に離脱するように解放した線材９０の前記端部を予め跳ね上げておくもので、一般に「リード部の捌き」と呼ばれる作業である。
【０００６】
次いで、巻芯側から案内された線材９０（巻き上がった空芯コイルの他方のリード部を形成）がフックピン８５とフランジ８４との間で狭持され固定されるとともに、カッターピン８７とフランジ８４との間で線材９０が切断されることにより、巻き上がった空芯コイルが線材端部固定手段８０から離脱する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の線材端部固定手段では、上述のとおり、位置決め治具とフランジの間隙部にフォーミングピンを挿入して捌き作業を行っていたところ、前記間隙部の幅は、位置決め治具とフランジの組付け構造等の制約から一定以下に狭くすることができずフォーミングピンに対して必要以上に広いために、挿入されたフォーミングピンが捌き作業中にブレを生じてリード部を適切な位置に跳ね上げることができずにフォーミングミスが発生するという問題があった。一度フォーミングミスが生じると、線材端部固定手段から離脱せずに残留した空芯コイルが次の巻回工程に巻き込まれて巻回不良を生じるため、連続巻回している巻線装置を停台させて不良品を除去し、線材の端部を再度線材端部固定手段に案内する等の作業が必要となり、空芯コイルの製造工程に多大な損失を与えていた。
【０００８】
また、フォーミングピンを挿入するための前記間隙部の幅が広いために、形成される空芯コイルのリード部が必要以上に長くなってしまい、製造コストや資源利用の点で無駄を生じていた。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、フォーミングミスが起こりにくく、かつ必要以上に長いリード部を形成することなく空芯コイルを形成することのできる位置決め治具およびこれを備えた空芯コイル巻線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の各手段により達成される。
【００１１】
（１）本発明は、回転軸に固定するための柄部と、巻芯の先端に当接され線材巻回時のトラバース原点を決定するための傘部と、を有し、前記傘部は、巻き上がった空芯コイルのリード部を捌くための線材捌き治具を挿入する捌き溝が周部に部分的に又は全周に亘って形成されたことを特徴とする、空芯コイル巻線装置用位置決め治具である。
【００１２】
（２）本発明はまた、前記捌き溝は、前記巻芯の回転軸線に対して略直交する方向に形成されたことを特徴とする、（１）に記載の位置決め治具である。
【００１３】
（３）本発明はまた、前記捌き溝は、断面が略Ｕ字形状である、（１）または（２）に記載の位置決め治具である。
【００１４】
（４）本発明はまた、前記捌き溝は、前記線材捌き治具を挿入して前記捌き溝の開口部に渡した線材を捌くのに十分な深さを有する、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の位置決め治具である。
【００１５】
（５）本発明はまた、前記捌き溝は、前記線材捌き治具の径と略同寸の幅を有する、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の位置決め治具である。
【００１６】
（６）本発明はまた、前記傘部は、巻き始めに線材を背面側から前面側に案内するための第１の切欠部と、巻き終わりに線材を前面側から背面側に案内するための第２の切欠部と、を有することを特徴とする、（１）〜（５）のいずれか１項に記載の位置決め治具である。
【００１７】
（７）本発明はまた、前記傘部は、巻き始めに線材を前記第１の切欠部から巻芯に案内するための案内溝を更に有することを特徴とする、（６）に記載の位置決め治具である。
【００１８】
（８）さらに、本発明は、（１）〜（７）のいずれか１項に記載の位置決め治具を備えてなる、空芯コイル巻線装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の位置決め治具及び空芯コイル巻線装置によれば、従来の線材端部固定手段の間隙部に代えて、位置決め治具にフォーミングピンを挿入するための専用の捌き溝を設けたので、位置決め治具とフランジの組付け構造等による制約を受けることがなく任意の幅の捌き溝を形成することができる。
【００２０】
従って、本発明の位置決め治具及び空芯コイル巻線装置によれば、捌き溝をフォーミングピンを挿入するのに必要最低限の幅にすることができるので、挿入されたフォーミングピンが捌き作業中にブレを起こし難くなりフォーミングミスが顕著に低減される。
【００２１】
また、本発明の位置決め治具及び空芯コイル巻線装置によれば、捌き溝を従来の線材切断治具の間隙部の半分以下の幅にすることができるので、形成される空芯コイルのリード部を必要最低限の長さに止めることができ、製造コストを低減して資源を有効活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る空芯コイル巻線装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る空芯コイル巻線装置１の全体構成を示す概略正面図であり、図２は、その概略平面図である。図１および図２に示すように、本実施形態に係る空芯コイル巻線装置１は、線材供給手段１０、線材端部固定手段２０、巻芯３０、フォーミングピン４０等から構成されている。
【００２４】
線材供給手段１０は、空芯コイル用の線材を巻芯に供給するための部材であり、線材の張力を調整するプーリ１１、線材を所定の巻回位置に案内する線材バサミ１２等からなる。
【００２５】
線材端部固定手段２０は、線材の巻回時は線材の一端部を固定し、空芯コイルの巻き上がり後は線材の他端部を切断するための部材であり、架台７１の支持部７２に軸支されており、架台７１上に載置されたモータ５１によりプーリ５２ａ及び５２ｂ並びにベルト５３ａを介して水平軸回りに回転されるようになっている。線材端部固定手段２０の構成の詳細については後述する。
【００２６】
巻芯３０は、その外周に線材を巻回積層することにより空芯コイルを形成する部材であり、線材端部固定手段２０と同軸線上に対向してテールプレート７３に軸支されており、プーリ５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ及び５２ｆ、ベルト５３ｂ及び５３ｃ並びに従動軸５４を介して、線材端部固定手段２０と同期して水平軸回りに回転される。巻芯３０の先端部およびその外周にはそれぞれ治具キャップ３１および治具受フランジ３２が摺動自在に設けられており、巻芯３０はエアシリンダ６０ａにより、治具キャップ３１及び治具受フランジ３２はエアシリンダ６０ｂにより、それぞれ軸線方向に移動可能に構成されている。
【００２７】
フォーミングピン４０は、線材端部固定手段２０の後述する位置決め治具の捌き溝に挿入されてリード部の捌き作業を行う部材であり、断面が略円形の略棒状体からなり、エアシリンダ４１により水平方向を前後に移動可能に、かつモータ４２により垂直方向を上下に回動可能に構成されている。
【００２８】
次に、線材端部固定手段２０の詳細な構成について説明する。図３は、線材端部固定手段２０の構成を示す分解斜視図であり、図４は、線材端部固定手段２０のＡ−Ａ断面図であり、図５は、線材端部固定手段２０のＢ−Ｂ断面図である。図３〜図５に示すように、線材端部固定手段２０は、回転軸２１、第１のフックスリーブ２２、第２のフックスリーブ２３、フランジ２４、フックピン２５、フックスプリング２６、カッターピン２７、位置決め治具２８等から構成されている。
【００２９】
第１のフックスリーブ２２は、内周の凹溝部（図示せず）が回転軸２１の外周に軸線方向に対して設けられた凸条部（図示せず）と噛合して回転軸２１に装着されており、回転軸２１の回転駆動により水平軸回りに回転されるとともに、エアシリンダ（図示せず）により軸線方向に摺動自在となっている。また、第２のフックスリーブ２３は直接回転軸２１に、フランジ２４はフックスリーブ２３に、それぞれボルト等により固定されている。
【００３０】
フックピン２５は略円柱状で、側部に対向して設けられた一対の蒲鉾状に切り欠いた切欠部２５１を有しており、この切欠部２５１の部分が第１のフックスリーブ２２のスリーブ２２１ａに設けられた断面がコの字形状の切欠部２２２ａに嵌挿されて第１のフックスリーブ２２に支持されている。フックピン２５の切欠部２５１の長さは、第１のフックスリーブ２２の切欠部２２２ａの長さ（スリーブ２２１ａの厚さ）よりも大きく形成されているので、フックピン２５は第１のフックスリーブ２２に対し、その長さの差分だけ回転軸２１の軸線方向に摺動可能となっている。また、フックピン２５の先端部は、第２のフックスリーブ２３の貫通孔２３１ａに挿通されて回転軸２１の軸線方向を前後に摺動自在に支持されている。フックピン２５の後端部と第１のフックスリーブ２２のスリーブ２２１ｂの間にはフックスプリング２６が埋設されており、これによりフックピン２５は回転軸２１の軸線方向前方に押圧されている。
【００３１】
カッターピン２７は、先端がマイナス（−）状の尖頭円柱状で、フックピン２５と同様の一対の切欠部２７１を有しており、この切欠部２７１の部分が第１のフックスリーブ２２の切欠部２２２ｂに嵌挿されて第１のフックスリーブ２２により支持されている。カッターピン２７の切欠部２７１の長さは、第１のフックスリーブ２２の切欠部２２２ｂの長さ（スリーブ２２１ａの厚さ）と略同寸に形成されているので、カッターピン２７は第１のフックスリーブ２２に固定されて第１のフックスリーブ２２と一体的に動作するようになっている。また、カッターピン２７の先端部は、第２のフックスリーブ２３の貫通孔２３１ｂに挿通されて回転軸２１の軸線方向に摺動自在に支持されている。さらに、フランジ２４には、カッターピン２７の摺動軌道上に貫通孔２４１が設けられており、貫通孔２４１上を渡した線材がカッターピン２７の先端部と貫通孔２４１とによりせん断されるようになっている。
【００３２】
図６は、位置決め治具２８の構成を示す右側面図であり、図７は、その正面図である。図６及び図７に示すとおり、位置決め治具２８はキノコ状の形状を有しており、柄部２８１が回転軸２１の軸受部２１１に嵌挿されて固定されている。位置決め治具２８の傘部２８２の上部及び下部には、空芯コイルの巻き始めに線材をフランジ２４側から巻芯３０側（傘部２８２の背面側から前面側）に案内するための切欠部２８３ａ、及び巻き終わりに線材を巻芯３０側からフランジ２４側（傘部２８２の前面側から背面側）に案内するための切欠部２８３ｂがそれぞれ設けられている。また、傘部２８２の前面には、巻き始めに線材を切欠部２８３ａから巻芯３０に案内するための断面が略Ｖ字形状の案内溝２８４が、中心から周部にかけてテーバを有して形成されている。
【００３３】
さらに、位置決め治具２８の傘部２８２の周部には、フォーミングピン４０を挿入するための捌き溝２８５が全周に亘って形成されている。捌き溝２８５は断面が略Ｕ字形状であり、フォーミングピン４０の径と略同寸の幅を有し、回転軸２１の軸線に略直行する方向に設けられている。また、捌き溝２８５は、切欠部２８３ａから捌き溝２８５上に渡した線材をフォーミングピン４０を挿入して上部に跳ね上げることができるように、切欠部２８３ａの底部より深くまで形成されている。
【００３４】
次に、本実施形態に係る空芯コイル巻線装置１の動作の概要について、線材端部固定手段２０の動作を中心にして説明する。
【００３５】
まず、線材供給手段１０により空芯コイル用の線材９０がボビン（図示せず）から引き出され、線材バサミ１２により線材端部固定手段２０の第２のフックスリーブ２３とフランジ２４の間に案内される。
【００３６】
線材端部固定手段２０の第１のフックスリーブ２２が、エアシリンダ（図示せず）により図４の位置から軸線方向前方に移動し、フックスプリング２６によりフックピン２５を押圧してフランジ２４とフックピン２５との間で線材９０の端部を狭持して固定する（図８）。
【００３７】
次いで、巻芯３０がエアシリンダ６０ａにより位置決め治具２８の巻芯当接部２８６に当接されるとともに、線材９０が線材バサミ１２により位置決め治具２８の切欠部２８３ａから案内溝２８４を介して巻芯３０の当接部（巻回原点）に案内される。そして、線材端部固定手段２０及び巻芯３０が同軸線回りに回転するとともに、線材供給手段１０により所定の張力に調整された線材９０が連続的に供給され、線材９０が巻芯３０の外周に巻回積層されて空芯コイルが形成される。
【００３８】
所定の巻回が終了して空芯コイルが巻き上がると、線材端部固定手段２０及び巻芯３０の回転が停止すると同時に、第１のフックスリーブ２２が図８の位置から軸線方向後方に移動し、フックピン２５が後退して線材９０の前記端部（巻き上がった空芯コイルの一方のリード部）が解放される（図９）。次いで、フォーミングピン４０がエアシリンダ４１により水平方向前方に移動して位置決め治具２８の捌き溝２８５に挿入され、モータ４２により垂直方向上方に上昇して、位置決め治具２８引っ掛かったまま捌き溝２８５上に残留している線材９０の前記端部を上方に跳ね上げる。
【００３９】
次に、巻き上がった空芯コイルの他方のリード部を形成する線材９０が、線材バサミ１２により位置決め治具２８の切欠部２８３ｂから第２のフックスリーブ２３とフランジ２４の間に案内され、再び第１のフックスリーブ２２が前進してフランジ２４とフックピン２５との間で線材９０を狭持して固定する（図８の状態に戻る）。更に第１のフックスリーブ２２が前進してカッターピン２７がフランジ２４の貫通孔２４１に挿通され、フランジ２４とフックピン２５による線材９０の固定部位の手前で空芯コイルのリード部を切断する（図１０）。そして、巻芯３０が位置決め治具２８の巻芯当接部２８６から離隔され、巻き上がった空芯コイルが位置決め治具２８から離脱する。
【００４０】
その後、巻芯３０が再び位置決め治具２８の巻芯当接部２８６に当接され、線材９０が線材バサミ１２により切欠部２８３ａから巻芯３０に案内されることにより、連続して空芯コイルが巻回される。
【００４１】
本発明の位置決め治具及び空芯コイル巻線装置は、上記した実施形態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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、位置決め治具の捌き溝は傘部周部の全周に亘って形成されているが、本発明では、捌き溝は必ずしも傘部周部の全周に亘って形成されている必要はなく、傘部周部に部分的に１箇所又は複数箇所設けられていてもよい。
【００４３】
また、本発明に係る位置決め治具の捌き溝の形状、角度、幅、深さ等は上記実施形態の例に限定されるものではなく、目的や用途に合わせて任意に設計変更し得ることはいうまでもない。例えば、捌き溝の断面形状は略Ｕ字形状以外に、略Ｖ字形状、略Ｍ字形状、略コの字形状等であってもよい。また、捌き溝の形成角度は回転軸線に対して略直交する方向以外にも、フォーミングピンの挿入角度や跳ね上げ角度等に合わせて適宜設計変更できる。さらに、捌き溝の幅は、形成される空芯コイルのリード部を必要最低限の長さに止めるという観点からは、フォーミングピンの径と略同寸であることが好ましいが、例えばフォーミングピンの挿入動作を確実にする等の観点から、それよりも十分に幅広に形成することを妨げるものではない。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、フォーミングピンは断面が略円形の略棒状体であったが、本発明で利用されるフォーミングピンはこれに限定されるものではなく、例えば先端をＬ字状やコの字状に屈曲させたフォーミングピンを利用することもできる。このような形状のフォーミングピンを採用すれば、フォーミングピンを捌き溝に挿入するだけで巻き上がった空芯コイルのリード部を前方に押し出して捌くことができるようになり、リード部を跳ね上げるための上下動の動作が不要となるのでより好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の位置決め治具及び空芯コイル巻線装置によれば、位置決め治具にフォーミングピンを挿入するための専用の捌き溝を設けたので、位置決め治具とフランジの組付け構造等による制約を受けることがなく任意の幅の捌き溝を形成することができる。これにより、捌き溝をフォーミングピンを挿入するのに必要最低限の幅にすることができるので、挿入されたフォーミングピンが捌き作業中にブレを起こし難くなりフォーミングミスが顕著に低減されるとともに、捌き溝を従来の線材切断治具の間隙部の半分以下の幅にすることができるので、形成される空芯コイルのリード部を必要最低限の長さに止めることができ、製造コストを低減して資源を有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る空芯コイル巻線装置１の全体構成を示す概略正面図である。
【図２】空芯コイル巻線装置１の概略平面図である。
【図３】線材端部固定手段２０の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図３における線材端部固定手段２０のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３における線材端部固定手段２０のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】位置決め治具２８の構成を示す右側面図である。
【図７】位置決め治具２８の正面図である。
【図８】図３における別の状態の線材端部固定手段２０のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図３における更に別の状態の線材端部固定手段２０のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図３における別の状態の線材端部固定手段２０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】従来の線材端部固定手段８０の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１における線材端部固定手段８０のＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  空芯コイル巻線装置
１０  線材供給手段
１１、５２a、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ  プーリ
１２  線材バサミ
２０、８０  線材端部固定手段
２１、８１  回転軸
２１１  軸受部
２２、８２  第１のフックスリーブ
２２１ａ、２２１ｂ  スリーブ
２２２ａ、２２２ｂ、２５１、２７１、２８３ａ、２８３ｂ  切欠部
２３、８３  第２のフックスリーブ
２３１ａ、２３１ｂ、２４１  貫通孔
２４、８４  フランジ
２５、８５  フックピン
２６、８６  フックスプリング
２７、８７  カッターピン
２８、８８  位置決め治具
２８１  柄部
２８２  傘部
２８４  案内溝
２８５  捌き溝
２８６  巻芯当接部
３０  巻芯
３１  治具キャップ
３２  治具受フランジ
４０  フォーミングピン
４１、６０ａ、６０ｂ  エアシリンダ
４２、５１  モータ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ  ベルト
５４  従動軸
７１  架台
７２  支持部
７３  テールプレート
８１１  間隙部
９０  線材
【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】
2009277880.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2009277880.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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