(57)【要約】 【課題】ピストンリングを変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を提供すること【解決手段】ピストンリング２の内周辺７の内側の領域に挿入可能な仮想の円筒面８に沿って前記円筒面の中心線方向３に配置されかつ前記中心線３周りに等角度間隔に配置された3本以上の当接部材５と、前記当接部材５を支持し前記当接部材５を前記円筒面８の半径方向に変位させる駆動機構６を有する【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想の円筒面の中心線方向に配置されかつ前記中心線周りに所定の角度間隔で配置された3本以上の当接部材と、前記当接部材を支持し前記当接部材を前記円筒面の半径方向に変位させる駆動機構を有することを特徴とする環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項２】
前記当接部材は前記中心線方向に間隔を置いて同心状に整列する前記ピストンリングの複数に行き渡る前記中心線方向の長さを有することを特徴とする請求項１記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項３】
前記当接部材は前記円筒面の前記中心線周りに90度の等角度間隔で配置された４本であることを特徴とする請求項1または２記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項４】
前記駆動機構は、前記中心線方向に配置された角管からなるメインシャフトと、前記メインシャフト内に前記中心線方向に変位可能に収納されている内面パイプと、
前記メインシャフトと前記内面パイプとの前記中心線方向の相対変位によって伸縮する前記当接部材のそれぞれに対応するパンタグラフとを有し、
前記当接部材を前記パンタグラフに取り付けて前記伸縮によって前記円筒面の半径方向に変位させることを特徴とする請求項1から３のいずれかに記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項５】
前記パンダグラフは前記パンダグラフの先端部においてそれぞれの先端部で互いに枢着している2体のリンクを有し、前記2体のリンクのうちの一方のリンクの基端部は前記メインシャフトに枢着し他方のリンクの基端部は前記内面パイプに枢着し、前記パンタグラフの前記先端部は前記当接部材に枢着していることを特徴とする請求項４記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項６】
前記駆動機構は、前記中心線方向に配置された角管からなるメインシャフトと、前記メインシャフト内に前記中心線方向に変位可能に収納されている内面パイプと、
前記メインシャフトと前記内面パイプとの前記中心線方向の相対変位によって伸縮する前記当接部材のそれぞれに対応するパンタグラフとを有し、
前記当接部材を前記パンタグラフに取り付けて前記伸縮によって前記円筒面の半径方向に変位させるように構成し、前記メインシャフトはメインシャフト壁を貫通して前記中心線方向に形成された貫通長孔を有し、
前記パンダグラフは前記パンダグラフの先端部においてそれぞれの先端部で互いに枢着している2体のリンクを有し、前記2体のリンクのうちの一方のリンクの基端部は前記メインシャフトから外方に突出しているメインシャフト側取り付け部材に枢着されて前記メインシャフトに枢着し、
前記他方のリンクの基端部は前記内面パイプから外方に突出しかつ前記メインシャフトの前記貫通長孔を通して外方に突出する内面パイプ側取り付け部材に枢着して前記内面パイプに枢着していることを特徴とする請求項４または５記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【請求項７】
前記パンタグラフが前記中心線回りに所定の角度間隔で複数設けられ、前記中心線回りに隣り合うパンタグラフどうしは前記中心線方向の位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の環状体や筒状体の塗装用治具
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体を塗装する場合に、それらの被塗装体を保持する塗装用治具に関するものである。以下ピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体の一例としてピストンリングについて説明する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体を塗装する場合がある。例えば、ピストンリングには潤滑や防錆の目的で固体潤滑剤等を含有する塗料を使用して塗装が施される。
【０００３】
その塗装工程においては、作業の効率化を図り、かつむらのない均一厚の塗膜を実現するために、多数のピストンリングを整列させて治具に保持し、塗装装着に送り込む。塗装装置では塗料吹き付けノズルから塗料をピストンリングに吹きつけ、その後、乾燥焼付工程で、塗膜の乾燥焼付けが行なわれて、塗装が完了する。
【０００４】
塗装装置において、塗装の効率化を図り、良好な塗膜を形成するためには、塗装装置内におけるピストンリングの姿勢が重要であり、このため従来から各種の治具が開発されて来た。
【０００５】
従来の塗装装置ではピストンリングをメッシュ上に載置して塗料の吹き付けをする方法、多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側から治具を機械的に張り出させてピストンリングを内側から押えて保持する方法（特許文献１参照）、さらには多数のピストンリングをハンガーに掛けて塗装する方法（特許文献２参照）などがあった。
【０００６】
しかし第１の金網を使用する方法では金網自体に付着した余剰の塗料がそれぞれのピストンリングに転移して、均一な塗膜を形成することが困難であった。
【０００７】
張り出し、収縮する治具を使用する第２の方法では、伸縮するパンタグラフの機構の先端に当接部材を取り付け、この当接部材が、パンタグラフの伸縮によってピストンリングの直径方向に移動し、ピストンリングを内側から押えて保持するものであるが、当接部材がピストンリングを内側から押えるのは、ピストンリングの直径線上に対向する２点であるので、この２点に当接部材からの押圧力が作用する結果、ピストンリングの円形の形状が長円状もしくはＣ字状に変形することとなり、ノズルからの吹き付け状態が均一にならないといった問題がある。
また塗装においてはピストンリングに吹き付けられた塗料のうちの余剰の部分がピストンリングに再付着すると塗膜厚が不均一になるので、余剰の塗料を吸い取るための吸い取り紙をピストンリングの内側に設けるのであるが、当接部材との当接点が直径上の２点であると吸い取り紙が均一に分布せずにしわが生ずることがあって、余剰の塗料に対する吸い取り効果も均一にならず、ひいては、ピストンリング上の塗膜厚が均一にならないという問題がある。
また、ピストンリングを吊り下げる第３の方法ではピストンリングの姿勢が安定しないので、ノズルからの吹き付け状態が均一にならないという問題がある。また吸取り紙も設けることができない。
【０００８】
【特許文献１】特開７−１１９８３４
【特許文献２】特開９−３１７８８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、
多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側から治具を機械的に張り出させてピストンリングを内側から押えて保持する形式のピストンリング塗装用の治具であって、ピストンリングを内側から支える当接点が３点以上あって、ピストンリングをいびつに変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的に対応してこの発明のピストンリングの塗装用治具は、仮想の円筒面に沿って前記円筒面の中心線方向に配置されかつ前記中心線周りに所定の角度間隔で配置された3本以上の当接部材と、
前記当接部材を支持し前記当接部材を前記円筒面の半径方向に変位させる駆動機構を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明では、当接部材が等角度間隔でピストンリングまたは吸い取り紙の内側から３点以上で当接してピストンリングを支えるので、ピストンリングは真円に近い姿勢で、塗料が供給されるので、塗膜厚を均一にすることができる。吸い取り紙も真円に近い形状になってピストンリングに接するので、余剰の塗料を均等に吸い取ることができる。
【００１２】
請求項２に記載された発明では、当接部材が長尺で多数のピストンリングを同時に支持することができるので、塗装作業効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載された発明では、当接部材が９０度の間隔で配置された４本であるので、ピストンリングまたはその内側の吸い取り紙を真円により近い姿勢で保持できるので、塗料の吹き付けや余剰塗料の吸い取りを均一に行うことができる。
【００１４】
請求項４に記載された発明では、パンタグラフの駆動装置がメインシャフトとそれに摺動可能に内挿された内面パイプとの同心的な相対直線摺動を利用してパンタグラフを伸縮させるので、構造が簡単で、動作が確実である。
【００１５】
請求項５に記載された発明では、それぞれのパンタグラフは２本のリンク部材を有し、一本のリンク部材は基端部がメインシャフトの外側に枢着し、他のリンク部材は基端部が内面パイプの外側に枢着するのでメインシャフトと内面パイプの直線相対運動をパンタグラフの伸縮に確実に変換することができる。
請求項６に記載された発明では、パンタグラフのリンク部材の基端部が取り付け部材に枢着されてメインシャフトまたは内面パイプに取付けられるので、パンタグラフとメインシャフトまたは内面パイプとの干渉を避けることができて、パンタグラフの動きを円滑にすることができる。
【００１６】
請求項７に記載した発明によれば、中心線回りに複数のパンタグラフが所定の角度間隔で配置される場合に、隣り合う２つのパンタグラフのうちの一方のパンタグラフと他方のパンタグラフとは前記中心線方向に直線距離を隔てて設けられているので、パンタグラフ対どうしの干渉がなく、すべてのパンタグラフの円滑な駆動が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の詳細をこの発明を実施するための最良の形態を示す図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１及び図２並びにそれらの拡大図である図３及び図４において、１はピストンリング塗装用の治具である。
治具１は塗装装置において複数のピストンリング２を中心線３方向に同心状に間隔を置いて並べて保持するための治具である。
【００１９】
この治具１は複数のピストンリングを中心線３方向に同心円状に整列させてなるピストンリング列４の内側に挿入して内側からピストンリング２または、必要に応じて塗料を吸い取る吸い取り紙をピストンリング２の内側に配置するときはその吸い取り紙を押えて保持する。
治具１は当接部材５と駆動機構６とを有する。
【００２０】
当接部材５は図１２、図１３に示すピストンリング２の内周辺７の内側の領域に挿入可能な仮想の円筒面８に沿って円筒面８の中心線１１の方向に配置されている棒状の部材で、ピストンリング２の内周面７に内側（中心線１１側）から当接してピストンリング列４を保持するものである。
【００２１】
但しピストンリング列４の内側には、必要によっては、余剰の塗料を吸い取るための吸い取り紙が配置されるのであって、この場合は当接部材５はその吸い取り紙を介してピストンリング２の内周面に当接するのであるが、ここでは当接部材５がピストンリング２の内周面に当接するというのは吸い取り紙を介してピストンリング２の内周面に当接する場合を含めた意味で使用し、特に吸い取り紙と当接部材５との当接については言及しない。
【００２２】
当接部材５は断面溝状長尺の型鋼材で仮想の円筒面８の円筒面上に中心線１１方向に配置されている。
【００２３】
当接部材５は４本で、中心線１１回りに９０°の等角度間隔で配置されている。
【００２４】
当接部材５は図７に示すように中心線１１方向に間隔を置いて整列するピストンリング２の複数からなるピストンリング列４の全長に行きわたる長さを有し、溝形断面の底辺の外面が各ピストンリング２の内周辺７に当接する当接面１２となっている。
【００２５】
当接部材５は駆動機構６によって駆動されてピストンリング２の内周辺７に当接し、または離隔する。
【００２６】
駆動機構は６はパンタグラフ１３ａ〜１３ｄを有する左右にパンタグラフ集合体９とそれぞれの左右のパンタグラフ集合体９に対応した左右のパンタグラフ駆動機構１０を有する直線変位機構１４とを有している。パンタグラフ１３ａ〜１３ｈは伸縮して当接部材５を当接、離隔の変位を生じさせるための駆動をする機構であり、直線変位機構１４はパンタグラフ１３ａ〜１３ｄの伸縮を生じさせる駆動をする機構である。
【００２７】
パンタグラフ集合体９とパンタグラフ駆動機構１０とは治具１についてそれぞれ１個または複数個設けるが、この実施形態では、左右に１個ずつ設けている。
【００２８】
それぞれのパンタグラフ集合体９におけるパンタグラフ１３は各々別個に他のパンタグラフ１３から独立して形成してもよいが、装置全体の部品点数を減らし、また構成を簡単にし、かつ製造工数を減らす観点から仮想の円筒面８の一の直径上に配置された２個のパンタグラフ１３が関連をもって構成され、他の直径上に配置された２個のパンタグラフ１３が関連をもって構成され、この実施形態では、図１及び図２並びに図３及び図４で示した状態において垂直な直径上に配置された２個のパンタグラフ１３ａ、１３ｃがグループ化（垂直グループ）されて関連をもって構成され、水平な直径上に配置された２個のパンタグラフ１３ｂ、１３ｄが他にグループ化（水平グループ）されて関連をもって構成される。
【００２９】
各パンタグラフ１３は２本のリンク１５、１６を有している。２本のリンク１５、１６はそれぞれの先端部において軸１７で互いに枢着しており図１０に示すように先端部に軸孔２９を有しており、基端部に軸孔３０を有していて、これらの軸孔２９、３０を、利用して一方のリンク１５の基端部は軸１８でメインシャフト２１の取り付け部材２２に枢着している。他方のリンク１６の基端部は軸２３で内面パイプ２４の取り付け部材２５に枢着している。但し水平グループのパンタグラフ１３ｂ、１３ｄは垂直グループのパンタグラフ１３ａ、１３ｃとは中心線３方向に距離ｘだけ位置がずれている。
【００３０】
各パンタグラフ１３の先端部は軸１７で当接部材５と枢着している。一方、直線変位機構１４は中心線１１方向に配置されたメインシャフト２１とその中に摺動可能に収納された内面パイプ２４とを有する。
【００３１】
メインシャフト２１は図５、図６に示すように、４辺を有する角パイプで構成されていて、中心線１１上に配置されている。メインシャフト２１の4辺にはパンタグラフ駆動機構１０において、管壁を貫通する貫通長孔２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）が４個のパンタグラフ１３に対応して中心線１１方向に形成されている。貫通長孔２８は各パンタグラフ１３に対応して形成されるので、したがって垂直グループのパンタグラフ１３ａ、１３ｃに対応する上下辺３１、３３に形成される貫通長孔２８ａ、２８ｃは水平グループのパンタグラフ１３ｂ、１３ｄに対応する左右辺３２、３４に形成される貫通長孔２８ｂ、２８ｄとは中心線３方向に位置が距離ｘだけ位置がずれている。
【００３２】
4辺３１、３２、３３、３４の外面には各貫通長孔２８の中心線3方向の縁の近くにメインシャフト側の取付部材２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）が取付けられている。取付部材２２ａ、２２ｃと取付部材２２ｂ、２２ｄとは貫通長孔２８ａ、２８ｃと貫通長孔２８ｂ、２８ｄの位置の違いに対応して、位置が距離ｘだけずれている。
【００３３】
また、メインシャフト２１内の端部寄りの位置にはナット４６が溶接固着している。ナット４６には押えねじ４４が螺合している。
【００３４】
一方、メインシャフト２１内には内面パイプ２４が摺動可能に内挿されている。
【００３５】
内面パイプ２４も４辺を有する角パイプであるが、長さはメインシャフト２１よりも短かい。
【００３６】
内面パイプ２４の４辺３６、３７、３８、４１の外面にはメインシャフト２１側の取付部材２２に対応して内面パイプ側の取付部材２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が取付けられている。内面パイプ側の取付部材２５ａ、２５ｃと取付部材２５ｂ、２５ｄとは貫通長孔２８ａ、２８ｃと貫通長孔２８ｂ、２８ｄの位置の違いに対応して、位置が距離ｘだけずれている。
【００３７】
内面パイプ２４には連結部材４３（４３Ａ、４３Ｂ）が固定されている。連結部材４３Ａは内面パイプ２４の孔３９を貫通して内面パイプ２４の上下の辺３６、３８からメインシャフト２１の貫通長孔２８ａ、２８ｃを通して外側に突出していて、この外側に突出した部分が取付部材２５ａ、２５ｃを構成し、かつ連結部材４３Ｂが内面パイプ２４の孔４０を貫通して左右の辺３７、４１からメインシャフト２１の貫通長孔２８ｂ、２８ｄを通して外側に突出していて、この外側に突出した部分が取付部材２５ｂ、２５ｄを構成している。パンタグラフ１３のうちのリンク１５の基端部は軸１８でメインシャフト２１の取付部材２２に枢着し、リンク１６の基端部は軸２３で内面パイプ２４の取付部材２５に枢着しており、メインシャフト２１内で内面パイプ２４が直線変位して軸１８と軸２３が近づけばパンタグラフ１３は外方に突出し、当接部材５が外方に変位して（仮想の円筒面８の径が増加して）ピストンリング２の内周辺７を押圧してピストンリング２を保持し、軸１８と軸２３が遠ざかれば、パンタグラフ１３の先端の軸１７は中心線１１に向って後退し、当接部材５が中心線１１に向って後退し、（仮想の円筒面８の径が減少して）ピストンリング２の内周辺７から離隔してピストンリング２を解放する。
【００３８】
この内面パイプ２４の前進は押えねじ４４を回転させることによって行う。
【００３９】
内面パイプ２４の軸端には押えねじガイド４５が固定していてこの押えねじガイド４５の端部には皿状のねじ当接面４７が設けられている。
【００４０】
このねじ当接面４７には押えねじ４４の先端が当接して内面パイプ２４を中心線３方向に押圧可能である。また押えねじ４４を逆転させることによって押えねじ４４は後退し、ねじ当接面４７から離れる。
【００４１】
このように構成された治具１を使用してピストンリング列４を保持する場合の治具１の動作は次の通りである。
【００４２】
すべてのパンタグラフ１３を縮めた状態で、すなわち仮想の円筒面８を縮径させた状態で、同心状に配置したピストンリング２からなるピストンリング列４の内側に治具１を挿入する。
【００４３】
吸い取り紙を使用する場合には、吸い取り紙を治具１に巻いてからピストンリング列４の内側に治具１を挿入する。
【００４４】
次に押えねじ４４を正転させるとメインシャフト２１に固定しているナット４６に対して押えねじ４４は前進し、その先端が内面パイプ２４の端部の押えねじガイド４５のねじ当接面４７に当接して押し、これによって内面パイプ２４が前進する。内面パイプ２４が前進すると、内面パイプ２４の連結部材４３もメインシャフト２１の貫通長孔２８に沿って移動しその結果、内面パイプの取付部材２５の軸２３が固定側のメインシャフト２１側の取付部材２２の軸１８に接近し、パンタグラフ１３が伸長し、パンタグラフ１３の先端に軸１７で枢着している当接部材５が外側に変位し、仮想の円筒面８の径が伸長して、当接部材５がピストンリング２の内周辺７に当接し、それを押圧してピストンリング２を保持する。このように保持された状態でピストンリング列４を塗装装置に送り込む。
【００４５】
治具１をパンタグラフ１３が収縮したもとの形状に戻すには、押えねじ４４を逆転して後退させ、内面パイプ２４の直線変位を自由にしておいてから、手で当接部材５を中心線３側に押圧して直径方向の力を負荷するとリンク１５、１６に角度に応じた中心線３方向の分力が作用し、これにより内面パイプ２４が後退し、パンタグラフ１３が収縮して治具１は原型に戻る。
【００４６】
このようにこの発明の治具１では多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側に治具を機械的に膨張、収縮させてピストンリングを内側から押えて保持する形式のピストンリング塗装用の治具であって、ピストンリングを内側から支える当接点が３点以上あって、ピストンリングをいびつに変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を得ることができる。
【００４７】
なお、以上の説明はピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体の一例としてピストンリングを被塗装体とする場合について説明したが、この発明の治具はピストンリング以外の環状体や鏡筒などの筒状体を被塗装体とする治具としても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】治具の正面図
【図２】治具の側面図
【図３】治具の拡大正面図
【図４】治具の拡大側面図
【図５】メインパイプの正面図
【図６】メインパイプの平面図
【図７】当接部材を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図
【図８】内面パイプを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図９】取付部材を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図
【図１０】リンクを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図
【図１１】連結部材を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面              図
【図１２】ピストンリングの正面図
【図１３】ピストンリングの側面図
【符号の説明】
【００４９】
１    治具
２    ピストンリング
３    中心線
４    ピストンリング列
５    当接部材
６    駆動機構
７    内周辺
８    円筒面
９    パンタグラフ集合体
１０  パンタグラフ駆動機構
１１  中心線
１２  当接面
１３  （１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）パンタグラフ
１４  直線変位機構
１５  リンク
１６  リンク
１７  軸
１８  軸
２１  メインシャフト
２２  （２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）取付部材
２３  軸
２４  内面パイプ
２５  （２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）取付部材
２８  貫通長孔（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）
２９  軸孔
３０  軸孔
３１  上辺
３２  左辺
３３  下辺
３４  右辺
３６  上辺（内面パイプ）
３７  左辺（内面パイプ）
３８  下辺（内面パイプ）
３９  孔
４１  右辺（内面パイプ）
４３  （４３Ａ、４３Ｂ）連結部材
４４  押えねじ
４５  押えねじガイド
４６  ナット
４７  ねじ当接面
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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