(57)【要約】【課題】竹製圧縮材の材料となる多数の竹材料をまとめたものを圧縮するときに竹組織の密度が低い部分を効率よく圧縮できるようにして全体における竹組織の密度の均一化を図り、曲げや割れ等に対する強度が従来のものよりすぐれた竹製圧縮材を提供する。【解決手段】圧縮用竹材料(9)は所要の長さを有し断面形状が台形状の八本の竹材料(90)で構成されている。竹材料(90)は、圧縮用竹材料(9)の外面側となる幅広側が組織の密度が低く、内面側となる幅狭側が組織の密度が高くなっている。各竹材料(90)は傾斜面を互いに密着させて円を描くように配され、傾斜面間には接着剤が入れてあり、中心に孔部(91)が形成されている。圧縮用竹材料(9)を、竹組織の密度が低い外面側に所要の圧力がかかるように、加熱しながら断面円形状の狭小部を通し、組織を圧縮して所要の形状に成形する。【選択図】図１
2009241270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材であって、
各竹材料は組織の密度が低い側から圧力がかけられて組織が圧密され組織密度の均一化が図られており、組織密度の均一化が図られている前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材は、全体としての組織密度の均一化が図られている、
竹製圧縮材。
【請求項２】
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材であって、
複数の竹材料を、その組織の密度が低い側を内部側または外部側に配置して環状、棒状または柱状に形成されており、
各竹材料は組織の密度が低い側から圧力がかけられて組織が圧密され組織密度の均一化が図られており、組織密度の均一化が図られている前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材は、全体としての組織密度の均一化が図られている、
竹製圧縮材。
【請求項３】
竹材料は、断面形状が扇形状、台形状または三角形状である、
請求項１または２記載の竹製圧縮材。
【請求項４】
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材の製造方法であって、
加熱状態のもとで各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密して竹材料の組織密度の均一化を図り、組織密度の均一化を図った前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材全体としての組織密度の均一化を図った、
竹製圧縮材の製造方法。
【請求項５】
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材の製造方法であって、
複数の竹材料を、その組織の密度が低い側を内部側または外部側に配置して環状、棒状または柱状に配置し、
加熱状態のもとで各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密して竹材料の組織密度の均一化を図り、組織密度の均一化を図った前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材全体としての組織密度の均一化を図った、
竹製圧縮材の製造方法。
【請求項６】
各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密するにあたり、環状、棒状または柱状に配置した竹材料を、径大空間から径小空間を通過させて竹材料に押圧力をかける、
請求項４記載の竹製圧縮材の製造方法。
【請求項７】
複数の竹材料の中心部に、中心孔を形成するための芯棒を入れて押圧力をかけ、竹製圧縮材の中心部に孔を形成する、
請求項５または６記載の竹製圧縮材の製造方法。
【請求項８】
竹製圧縮材の製造装置であって、
竹材料を成形する成形ユニット(7)と、
該成形ユニット(7)を所要の温度に加熱する加熱手段(322)と、
前記成形ユニット(7)を作業位置へ順に送る移送手段(3,30)と、
各作業位置に設けられており前記成形ユニット(7)内にセットされている竹材料を押して縮径するよう移動させる押圧手段(52,53,54)と、
を備えており、
前記成形ユニット(7)は、
竹材料をセットするセット部(72)と、
竹材料を圧縮して縮径するテーパー部(710)を有する縮径部(71)と、
竹材料を圧縮して得られた圧縮材を収容する受け部(70)と、
を備えており、
前記成形ユニット(7)のセット部(72)、縮径部(71)、受け部(70)はそれぞれ別体となっているものを組み合わせるか、または、セット部(72)と縮径部(71)は一体で、受け部(70)はセット部(72)および縮径部(71)とは分離して別体となっている、
竹製圧縮材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竹製圧縮材、その製造方法及び製造装置に関するものである。更に詳しくは、全体として竹組織の密度の均一化が図られており、曲げや割れ等に対する強度にすぐれた竹製圧縮材、その製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建築物の施工を合理化するために、柱や梁、軒桁等の各構成部材を接合する竹製の圧縮材が使用されている。この竹製圧縮材は機械的強度にすぐれ、構成部材の接合部をつなぐように埋め込んで接着され、構成部材を強固に接合することができる。
【０００３】
詳しくは、竹製圧縮材には長さ方向に貫通した接着剤流入用の中心孔が設けられており、この竹製圧縮材は各構造部材の当接面に穿孔された一対の連通孔に挿入され、接着剤注入用の中心孔に接着剤を注入して連通孔と竹製圧縮材の間に溢れ出させて充填し、連通孔内の接着剤を硬化させて構造部材同士を接合する。
【０００４】
このような竹製圧縮材は、建築物を解体するとき金属製の固着具と異なり分別の手間がかからず、木材と同様に切断ができるので作業が容易にできるものであり、従来、例えば特許文献１に記載の竹製埋設用部材がある。
【０００５】
この竹製埋設用部材は、籤状或いは筮竹状の複数の竹片と接着剤を筒状収容部内に収容し、竹片を筒状収容部から押し出し筒状収容部より小径の筒状金型内に押入しながら圧縮し、型締めした筒状金型内で竹片を加熱して接着し圧密材を形成することにより製造されるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６８１５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、竹の細胞内腔が圧縮されて組織の密度が高く、硬くて機械的強度が強く、さらに強度のばらつきが小さな竹製埋設用部材を得ることを目的とするもので、これらの目的については一応達成できるものである。しかしながら、次のような新たな課題があることも分かってきた。
【０００８】
すなわち、籤状或いは筮竹状の複数の竹片は、形状が特に揃っているわけではなく、しかも筒状収容部内にランダムに配されるため、竹片間に多数の隙間が生じる。このため、多数の竹片をまとめたものを筒状金型内に押し入れようとすると、縦方向に座屈が発生し均一な圧縮ができないおそれがあった。
【０００９】
また、周知のように、竹は外皮側に近い部分の組織（または繊維）の密度が高く、外皮側と内皮側で大きな差があるため、各竹片においても同様に密度に差がある。したがって、前記のように竹片をランダムに配して圧縮しても、組織の密度が低い部分が全体に残りやすいため、組織の密度を均一化することが難しく、竹製埋設用部材の強度にムラが生じるおそれがあった。
【００１０】
（本発明の目的）
そこで本発明の目的は、竹製圧縮材の材料となる多数の竹材料をまとめたものを押圧して圧縮するときに座屈が発生しないようにし、また、竹材料の組織の密度が低い部分を効率よく圧縮できるようにして、竹製圧縮材の全体における竹組織の密度の均一化を図り、曲げや割れ等に対する強度が従来のものよりすぐれた竹製圧縮材を提供することである。
さらに、このような竹製圧縮材を製造するための製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
本発明は、
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材であって、
各竹材料は組織の密度が低い側から圧力がかけられて組織が圧密され組織密度の均一化が図られており、組織密度の均一化が図られている前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材は、全体としての組織密度の均一化が図られている、
竹製圧縮材である。
【００１２】
本発明は、
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材であって、
複数の竹材料を、その組織の密度が低い側を内部側または外部側に配置して環状、棒状または柱状に形成されており、
各竹材料は組織の密度が低い側から圧力がかけられて組織が圧密され組織密度の均一化が図られており、組織密度の均一化が図られている前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材は、全体としての組織密度の均一化が図られている、
竹製圧縮材である。
【００１３】
本発明に係る竹製圧縮材は、
竹材料を断面形状が扇形状、台形状または三角形状とすることもできる。
【００１４】
本発明は、
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材の製造方法であって、
加熱状態のもとで各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密して竹材料の組織密度の均一化を図り、組織密度の均一化を図った前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材全体としての組織密度の均一化を図った、
竹製圧縮材の製造方法である。
【００１５】
本発明は、
接着剤を介して接合されている複数の竹材料を備えた竹製圧縮材の製造方法であって、
複数の竹材料を、その組織の密度が低い側を内部側または外部側に配置して環状、棒状または柱状に配置し、
加熱状態のもとで各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密して竹材料の組織密度の均一化を図り、組織密度の均一化を図った前記複数の竹材料を接合した竹製圧縮材全体としての組織密度の均一化を図った、
竹製圧縮材の製造方法である。
【００１６】
本発明に係る竹製圧縮材の製造方法は、
各竹材料に組織の密度が低い側から押圧力をかけて組織を圧密するにあたり、環状、棒状または柱状に配置した竹材料を、径大空間から径小空間を通過させて竹材料に押圧力をかけて製造することもできる。
【００１７】
本発明に係る竹製圧縮材の製造方法は、
複数の竹材料の中心部に、中心孔を形成するための芯棒を入れて押圧力をかけ、竹製圧縮材の中心部に孔を形成することもできる。
【００１８】
本発明は、
竹製圧縮材の製造装置であって、
竹材料を成形する成形ユニットと、
該成形ユニットを所要の温度に加熱する加熱手段と、
前記成形ユニットを作業位置へ順に送る移送手段と、
各作業位置に設けられており前記成形ユニット内にセットされている竹材料を押して縮径するよう移動させる押圧手段と、
を備えており、
前記成形ユニットは、
竹材料をセットするセット部と、
竹材料を圧縮して縮径するテーパー部を有する縮径部と、
竹材料を圧縮して得られた圧縮材を収容する受け部と、
を備えており、
前記成形ユニットのセット部、縮径部、受け部はそれぞれ別体となっているものを組み合わせるか、または、セット部と縮径部は一体で、受け部はセット部および縮径部とは分離して別体となっている、
竹製圧縮材の製造装置である。
【００１９】
本明細書及び本願発明の特許請求の範囲にいう「圧密」の用語は、竹組織に繊維方向と交差する方向の圧力を加えて、竹組織または繊維の密度を高めるという意味を含むものとして使用している。
竹製圧縮材としては、例えば前記柱や梁、軒桁等の各構成部材を接合する竹製圧縮材の他、ハンドル等の木製の自動車用品、十分な強度が必要な各種構築物の棒状部品等があげられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
（作用）
本発明に係る竹圧縮材及びその製造装置の作用を説明する。なお、ここでは、説明で使用する各構成要件に、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与するが、この符号は、特許請求の範囲の各請求項に記載した符号と同様に、あくまで内容の理解を容易にするためであって、各構成要件の意味を上記各部に限定するものではない。
【００２１】
竹製圧縮材は、竹組織の密度が低い側に所要の圧力がかかるように竹組織を圧縮して得られる。竹製圧縮材は、このようにしてつくられるので、竹組織の密度が全体においてほぼムラがないように均一化が図られており、曲げや割れ等に対する強度が従来のものよりすぐれている。
【００２２】
竹製圧縮材製造装置は、まず成形ユニット(7)のセット冶具(72)に竹材料をセットする。成形ユニット(7)は加熱手段(322)によって所要の温度に加熱されている。
竹材料をセットした成形ユニット(7)は、移送手段(3,30)によって所要の作業位置(P4,P6)に送られる。この作業位置(P4,P6)において、成形ユニット(7)のセット冶具(72)にセットされている竹材料を押圧手段(53,54)によって押圧し竹材料が縮径冶具(71)のテーパー部(710)で縮径されるよう移動させて圧縮する。
竹材料を縮径冶具(71)で圧縮して得られた圧縮材を受け冶具(70)に収容する。そして、受け冶具(70)から圧縮材を取り出して圧縮材を得る。
【発明の効果】
【００２３】
（ａ）本発明に係る竹製圧縮材は、組織の密度が低い側に所要の圧力がかかるように加熱しながら組織を圧縮して得られるので、組織の密度が全体においてほぼムラのないように均一化が図られており、曲げや割れ等に対する強度が従来のものよりすぐれている。これによって、竹製圧縮材は、十分な強度が必要な柱や梁、軒桁等の各構成部材を接合する竹製圧縮材として特に有用である。
【００２４】
（ｂ）本発明に係る竹製圧縮材の製造方法によれば、前記組織の密度が全体においてほぼムラのないように均一化が図られており、曲げや割れ等に対する強度がよりすぐれている竹製圧縮材を製造することができる。
また、竹材料の断面形状を扇形状、台形状または三角形状に形成する等して、並べる方向の面同士を密着させて配するようにした製造方法によれば、竹材料をまとめたものを押圧して縮径するときに竹材料の間に隙間が生じにくいので押圧による座屈が発生しない。これにより、竹材料の縮径を安定して行うことができる。
さらに、複数の竹材料の中心部に、圧縮材に中心孔を形成するための芯棒を入れて圧縮する製造方法によれば、竹材料が圧縮されるときに、中心孔を形成する内面が芯棒に強く密着するので、中心孔の周りの破壊が防止され、形が整った中心孔を有する圧縮材をつくることができる。
【００２５】
（ｃ）本発明に係る竹製圧縮材製造装置は、前記製造方法を実現することができ、これによって、組織の密度が全体においてほぼムラのないように均一化が図られており、曲げや割れ等に対する強度がよりすぐれている竹製圧縮材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を図面に示した実施例の形態に基づき詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第１形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図、
図２は本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第１形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の斜視図、（ｂ）は圧縮後の状態の斜視図、
図３は断面形状台形の竹材料の取り方を示す説明図である。
なお、図１ないし図３では、後述するターンテーブル３の一部と加熱筒３２を断面図として表している。
【００２８】
なお、以下の説明では、各竹材料は、断面形状が台形状のもの、三角形状のものを例示しているが、例えば断面形状が扇形状のもの、つまり外面となる側が円弧状に形成されているもの、さらに扇形状のものの先鋭側（まとめたときに中心部分となる側）の一部を除いた形状のもの（ほぼ扇形状のもの）等を材料として使用することもできる。
【００２９】
図１（ａ）及び図２（ａ）に示している圧縮用竹材料９は、成形品である竹製圧縮材９ａの材料となるものである。圧縮用竹材料９は、八本の竹材料９０で構成されている。竹材料９０は、所要の長さを有しており、断面形状が台形である。
【００３０】
なお、各竹材料９０は、図３において実線で示した取り方をする。つまり、圧縮用竹材料９の外面側となる幅広部が材料片９９の内皮側の組織の密度が低い側になるようにし、内面側となる幅狭部が材料片９９の外皮側の組織の密度が高い側になるようにする。
【００３１】
八本の竹材料９０は、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、各傾斜面を互いに密着させ、ほぼ円を描くように（外形は断面八角形）に配されている。各傾斜面の間には適量の接着剤（図示せず）が入れられている。また、竹材料９０をこのように配することで、中心に孔部９１が形成されている。
【００３２】
そして、圧縮されていない圧縮用竹材料９を、竹組織の密度が低い外面側に矢印で示したように所要の圧力がかかるように、加熱しながら断面円形状の狭小部を通し、組織を圧縮（または圧密）して所要の形状に成形する。この具体的な方法については、後述する竹製圧縮材製造装置の製造工程の説明で詳述する。
【００３３】
このように、圧縮用竹材料９の外面側に圧力を加えて竹組織を圧縮することにより、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すような円筒形状の竹製圧縮材９ａを製造することができる。
竹製圧縮材９ａには、中心部に孔部９１ａが前記孔部９１から若干の収縮を伴ってほぼ円形となって形成されている。また、竹製圧縮材９ａは、竹組織の密度が低い外面側に圧力が加わって竹組織が圧縮されることによって密度が高くなり、前記したようにもともと竹組織の密度が高い内面側に近い密度となる（図１（ｂ）、図２（ｂ）参照）。
したがって、成形品である竹製圧縮材９ａは、竹組織の密度が低かった部分が高くなって密度の均一化が図られている（密度のばらつきを小さくしている）ので、曲げや引っ張り、剪断あるいは破壊に対する強度（機械的強度）にすぐれている。
【００３４】
図４は本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第２形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図である。
【００３５】
図４（ａ）に示している圧縮用竹材料９ｂは、成形品である竹製圧縮材９ｃの材料となるものである。圧縮用竹材料９ｂは、八本の竹材料９０ｂで構成されている。各竹材料９０ｂは、所要の長さを有しており、断面形状が台形である。
【００３６】
なお、各竹材料９０ｂは、図３において点線で示した取り方をする。つまり、圧縮用竹材料９ｂの外面側となる幅広部が材料片９９の外皮側の組織の密度が高い側になるようにし、内面側となる幅狭部が材料片９９の内皮側の組織の密度が低い側になるようにする。
【００３７】
八本の竹材料９０ｂは、図４（ａ）に示すように、各傾斜面を互いに密着させ、ほぼ円を描くように配されている。各傾斜面の間には適量の接着剤（図示せず）が入れられている。また、竹材料９０ｂをこのように配することで、中心に孔部９１ｂが形成されている。
【００３８】
そして、圧縮用竹材料９ｂの孔部９１ｂに次第に径大となる断面円形状の型ロッド（図示省略）を加熱しながら通し、竹組織の密度が低い内面側（孔部９１ｂの内面側）に矢印で示したように所要の圧力がかかるようにして、圧縮用竹材料９ｂを製造することができる。
【００３９】
圧縮用竹材料９ｂは、中心に組織の圧縮前よりやや径大となった孔部９１ｃを有し外形が八角棒状である。圧縮用竹材料９ｂは、竹組織の密度が低い内面側に圧力が加わって竹組織が圧縮（または圧密）されることによって密度が高くなり、前記したようにもともと竹組織の密度が高い外面側に近い密度となる（図４（ｂ）参照）。
したがって、成形品である竹製圧縮材９ｃは、竹組織の密度が低かった部分が高くなって密度の均一化が図られているので、曲げや引っ張り、剪断あるいは破壊に対する強度（機械的強度）にすぐれている。
【００４０】
図５は本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第３形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図である。
【００４１】
図５（ａ）に示している圧縮用竹材料９ｄは、成形品である竹製圧縮材９ｅの材料となるものである。圧縮用竹材料９ｄは、八本の竹材料９０ｄで構成されている。竹材料９０ｄは、所要の長さを有しており、断面形状が三角形（二等辺三角形）である。
【００４２】
なお、各竹材料９０ｄは、前記竹材料９０とほぼ同様に、圧縮用竹材料９ｄの外面側となる辺部が材料片９９の内皮側の組織の密度が低い側になるようにし、中心側となる角部が材料片９９の外皮側の組織の密度が高い側になるようにする。
【００４３】
八本の竹材料９０ｄは、図５（ａ）に示すように、各傾斜面を互いに密着させ、ほぼ円を描くように配されている。各傾斜面の間には適量の接着剤（図示せず）が入れられている。また、圧縮用竹材料９ｄの中心には孔部が形成されていない。
【００４４】
そして、圧縮用竹材料９ｄを前記圧縮用竹材料９と同様に竹組織の密度が低い外面側に所要の圧力がかかるように、加熱しながら断面円形状の狭小部を通し、組織を圧縮して所要の形状に成形する。この具体的な方法は、後述する竹製圧縮材製造装置の製造工程の説明で詳述する圧縮用竹材料９の圧縮成形方法と同様である。
【００４５】
このように、圧縮用竹材料９ｄの外面側に圧力を加えて竹組織を圧縮することにより、図５（ｂ）に示すような円筒形状の竹製圧縮材９ｅを製造することができる。
竹製圧縮材９ｅは中実体であり、中心部に孔部は設けられていない。また、竹製圧縮材９ｅは、竹組織の密度が低い外面側に圧力が加わって竹組織が圧縮（または圧密）されることによって密度が高くなり、前記したようにもともと竹組織の密度が高い内面側に近い密度となる（図５（ｂ）参照）。
したがって、成形品である竹製圧縮材９ｅは、竹組織の密度が低かった部分が高くなって密度の均一化が図られているので、曲げや引っ張り、剪断あるいは破壊に対する強度（機械的強度）にすぐれている。
【００４６】
次に、前記各竹製圧縮材９ａ、９ｃ、９ｅを製造することができる竹製圧縮材製造装置Ｍについて、その構造と作用、使用方法を説明する。
【００４７】
図６は本発明に係る竹製圧縮材製造装置の正面図、
図７は竹製圧縮材製造装置の背面図、
図８は竹製圧縮材製造装置の側面図、
図９は図６におけるＡ−Ａ断面説明図、
図１０は図６におけるＢ−Ｂ断面説明図、
図１１は図６におけるＣ−Ｃ断面説明図、
図１２は成形ユニットの構造を示す縦断面説明図である。
【００４８】
竹製圧縮材製造装置Ｍは、水平度の調節ができる台部１を備えている。台部１の上部には、ベース板１０が水平に設けられている。
ベース板１０の上面側の四箇所にはガイド支柱２が立設されている。各ガイド支柱２の上端部は、台部１の側部に固定された六本の脚部１７によって支えられた上部フレーム１７０に固定されている。上部フレーム１７０の上には支持フレーム１７１が水平に固定されており、支持フレーム１７１には、モータ６０で駆動されるジャッキ６が取り付けられている。ジャッキ６は下方へ向け設けられた昇降体６１を備え、その先端部は、後述する昇降フレーム５のほぼ中央部に固定されている。
【００４９】
ベース板１０の上面には、後述するターンテーブル３の外径と同じ外径を有する円環状のスライドシート１１（図９参照）が張設されている。スライドシート１１は本実施の形態では材料としてテフロン（登録商標）を使用しているが、滑りやすく耐久性にすぐれたものであれば、他の合成樹脂等を使用してもよい。スライドシート１１の帯状の直径線上の幅は、後述する受け冶具７０が載置されてスライドできるように受け冶具７０の直径よりやや広くなるように設定されている。
【００５０】
また、ベース板１０において、後述するポジションＰ２に対応する部分には、上下方向に貫通した挿通孔１５が設けられている。ベース板１０の下側において挿通孔１５に対応する位置には、エアーシリンダー１６が伸縮ロッド１６０を上に向けて取り付けられている。伸縮ロッド１６０は、挿通孔１５を貫通して上方へ伸張することができ、最大に伸張したときのロッドヘッド（符号省略）の位置は、後述する縮径冶具７１のテーパー部７１０の上端と同じ高さである。
【００５１】
ベース板１０において、後述するポジションＰ８に対応する部分には、スライドシート１１とベース板１０を上下方向に貫通した円形の排出穴１２が形成されている。排出穴１２は、後述するようにスライドシート１１上を移動してきた受け冶具７０が下方へ落ちることができるように受け冶具７０の直径よりやや径大に形成されている。ベース板１０の下側において排出穴１２に対応する位置には、シュート１３が取り付けられている。
【００５２】
ベース板１０の上側には、各ガイド支柱２の内側に収まるように、円形のターンテーブル３が設けられている。ターンテーブル３は、ベース板１０のほぼ中心部に固定されたダイレクトモータ３０の回転軸に水平に固定されている。ターンテーブル３とダイレクトモータ３０は移送手段を構成する。
また、ベース板１０の上面側には、ターンテーブル３の外周部下面を回転移動できるようにローラで支える回転支持具１４が周方向へ等間隔で六箇所に設けられている。
【００５３】
ダイレクトモータ３０は、後述するように一度スタートボタンを押すと、ターンテーブル３が水平方向において４５°ごとに二回停止するように回転を制御する。
ターンテーブル３には、周方向に等間隔をおいて四箇所に成形ユニット７が着脱できるようにして取り付けられている。成形ユニット７の構造は、後で詳しく説明する。
【００５４】
各ガイド支柱２において上下方向のほぼ中間部には、ガイド支持板４が水平に固定されている。ガイド支持板４には、後述する四箇所のポジションＰ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８に対応してそれぞれ二箇所（成形ユニット７を挟む位置：合計八箇所）にガイド管４０が上下方向に貫通して設けられている。また、各二箇所のガイド管４０の間には、後述する押下ロッド５２、５３、５４を昇降できるようにして挿通させる挿通孔４１、４２、４３が形成されている（図６、図７に図示）。
各ガイド支柱２においてガイド支持板４より上方には、昇降フレーム５が昇降移動できるように、四隅に設けられている各ホルダ孔５０を各ガイド支柱２に嵌め入れて取り付けられている。
【００５５】
昇降フレーム５は、後述するジャッキ６の作動により一定の範囲内で昇降することができる。昇降フレーム５には、前記ガイド支持板４の各ガイド管４０に対応する箇所にロッド５１が下方に向け鉛直方向に設けられている。各ロッド５１は各ガイド管４０に上方からスライドできるように挿入されている。
【００５６】
また、昇降フレーム５には、後述する各ポジションＰ２、Ｐ４、Ｐ６に対応するように各ロッド５１間に押下ロッド５２、５３、５４がそれぞれ設けられている。押下ロッド５２、５３、５４は押圧手段を構成する。
押下ロッド５２はポジションＰ２（材料セット工程）に対応し、押下ロッド５３はポジションＰ４（第１圧縮行程）に対応し、押下ロッド５４はポジションＰ６（第２圧縮行程）に対応している。
【００５７】
主に図６ないし図８及び後述する図１５ないし図１７を参照して押下ロッド５２、５３、５４の構造を説明する。
押下ロッド５２は、上部に設けられており前記昇降フレーム５に設けられている取着管５５により締め付け保持される部分である径大の取着部５２０と、取着部５２０の下側に設けられ全長にわたり同径のロッド部５２１で構成されている。
【００５８】
ロッド部５２１の直径は、後述するセット冶具７２の収容空間部７２０に挿入できるようにその内径よりやや径小に形成されている。また、ロッド部５２１の長さは、図１５に示すように、押下ロッド５２で押し下げられる圧縮用竹材料９の下端部を縮径冶具７１のテーパー部７１０の上端からやや下に入った所に位置させることができる長さに設定されている。
【００５９】
押下ロッド５３は、上部に設けられている径大の取着部５３０と、取着部５３０の下側に設けられ全長にわたり同径のロッド部５３１で構成されている。ロッド部５３１の直径は、前記押下ロッド５２のロッド部５２１と同じに形成されている。また、ロッド部５３１の長さは、図１６に示すように、押下ロッド５３で押し下げられる圧縮用竹材料９の上端部を縮径冶具７１のテーパー部７１０の上端に位置させることができる長さに設定されている。
【００６０】
また、押下ロッド５４は、上部に設けられている径大の取着部５４０と、取着部５４０の下側に設けられ前記押下ロッド５３のロッド部５３１と同じ長さ及び直径を有するロッド部５４１と、その先端に先側が縮径するよう設けられている縮径部５４２及びさらにその先端に設けられている径小部５４３で構成されている。
【００６１】
縮径部５４２の直径、長さ及びテーパーは、後述する縮径冶具７１のテーパー部７１０と合わさって密着できるように形成されている。押下ロッド５４の径小部５４３先端までの長さは、図１７に示すように押下ロッド５４で押し下げられる圧縮用竹材料９の上端部を受け冶具７０の収容空間部７００の上端に位置させることができる長さに設定されている。
【００６２】
ここで、前記成形ユニット７の構造を主に図１２を参照して説明する。
成形ユニット７は、ターンテーブル３の周方向に等間隔をおいて四箇所に、ターンテーブル３に対し着脱できるようにして取り付けられている。
ターンテーブル３において成形ユニット７が取り付けられる四箇所には、円形の挿入孔３１が上下方向に貫通して設けられている。
【００６３】
各挿入孔３１には、成形ユニット７を収容する加熱筒３２が装着されている。加熱筒３２は筒部３２０を有し、その上端にフランジ部３２１を有している。筒部３２０の外径は、挿入孔３１に挿入できるように挿入孔３１の直径よりやや径小に形成されている。また、筒部３２０の内径は、後述する受け冶具７０を挿入し、かつ自重で下方へ落ちることができるように受け冶具７０の直径よりやや径大に形成されている。
【００６４】
また、加熱筒３２の筒部３２０の周壁内部には、加熱手段であるヒーター３２２が周方向の三箇所に内蔵されている。ヒーター３２２は、筒部３２０の内部に収容される受け冶具７０を１７０℃程度に加熱することができる。
加熱筒３２は、筒部３２０を上方から挿入孔３１に挿入し、フランジ部３２１を挿入孔３１の縁部上面に掛けるようにしてターンテーブル３に取り外しができるようにして挿入載置されている。
【００６５】
成形ユニット７は、受け部である受け冶具７０、縮径部である縮径冶具７１及びセット部であるセット冶具７２を備えている。各冶具７０、７１、７２は、下側から前記した順番で組み合わせられて使用される。また、各冶具７０、７１、７２はほぼ筒状体であり、それぞれ直径線方向で二分割された割子構造である。各冶具７０、７１、７２は、所要数のボルト・ナット（符号省略）によって一体化と分割ができる。
【００６６】
受け冶具７０は、圧縮用竹材料９を圧縮して得られた成形品である竹製圧縮材９ａを収容する部分である。
受け冶具７０は、中心部に長手方向に貫通した収容空間部７００を有するほぼ円筒形状である。円孔である収容空間部７００は、後述するセット冶具７２の収容空間部７２０よりやや径小に形成されている。
【００６７】
縮径冶具７１は、材料である圧縮用竹材料９を圧縮して縮径する部分である。
縮径冶具７１の狭小部であるテーパー部７１０は、下方へ向け窄まるように縮小している。テーパー部７１０の下端寄りには最小径部７１１が設けられている。最小径部７１１から縮径冶具７１の下端へ向け末広がりに徐々に内径が大きくなり、下端部では前記受け冶具７０の収容空間部７００の内径と同じになる。
【００６８】
また、テーパー部７１０は、表面にクロムメッキが施してあり、表面を滑らかにして圧縮用竹材料９の圧縮時の摺動（擦動）を助けることができるようにしている。すなわち、摩擦抵抗を低減することができるので、強く擦れることによる竹材料の破壊が起こりにくい。なお、メッキの種類は、表面を滑らかにすることができれば、他の種類のメッキでもよく、さらにメッキに限らずテフロン（登録商標）加工等、他の滑面処理も採用できる。
また、縮径冶具７１の上端には径大のフランジ部７１２が設けられている。
【００６９】
セット冶具７２は、材料である圧縮用竹材料９を収容する部分である。セット冶具７２は、中心部に長手方向に貫通した収容空間部７２０を有するほぼ円筒形状である。円孔である収容空間部７２０は、全長にわたり同径である。
【００７０】
なお、セット冶具７２の下端部の中央部分には凸部７２１（図１２、図１３に図示）が形成されており、前記縮径冶具７１の上端部の中央部分には凹部７１３が形成されており、両冶具７２、７１はこの凸部７２１と凹部７１３が嵌め合うようになっている。また、縮径冶具７１の下端部の中央部分には凸部７１４が設けられ、前記受け冶具７０の上端部の中央部分には凹部７０１が設けられており、両冶具７１、７０は凸部７１４と凹部７０１が嵌め合うようになっている。
【００７１】
そして、成形ユニット７は、まず受け冶具７０を加熱筒３２の上方から中に入れ、加熱筒３２を貫通した受け冶具７０の底部がスライドシート１１上に載置されるようにし、受け冶具７０の上方に加熱筒３２の上部に嵌め入れるようにして縮径冶具７１を載せ、さらにその上にセット冶具７２を載せて組み立てられる。このように各冶具７０、７１、７２は互いに固定されていない。なお、この状態で、受け冶具７０の下部は加熱筒３２の下端から一部が出ている（後述する図１３（ｂ）参照）。
【００７２】
図１３は成形ユニットの組み立て方法を示し、（ａ）は分解断面説明図、（ｂ）は組み立てた状態の断面説明図、
図１４は竹製圧縮材製造装置における材料挿入工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図、
図１５は竹製圧縮材製造装置における材料セット工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図、  
図１６は竹製圧縮材製造装置における第１圧縮工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図、
図１７は竹製圧縮材製造装置における第２圧縮工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図、
図１８は竹製圧縮材製造装置における取り出し工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図である。
図１ないし図１８を参照し、竹製圧縮材製造装置の作用及び竹製圧縮材を製造する作業手順を説明する。
なお、前記図１２ないし図１８の説明では断面説明図としているが、成形ユニット７に関しては、図１３を除き、便宜上各冶具７０、７１、７２の分割面が表れるようにして図示している。
【００７３】
また、以下に説明するポジションＰ１ないしＰ８の位置は図１０に表している。これらのポジションＰ１ないしＰ８は、図１０に示す位置に固定であり、ターンテーブル３の回転と共に位置が変わるものではない。また、各ポジションのうち、何らかの作業を行うのは後述するようにポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８においてであり、他のポジションＰ３、Ｐ５、Ｐ７においては特に作業は行わない。
【００７４】
（ポジションＰ１：成形ユニット組立工程）
（１）作業者側である正面のポジションＰ１において成形ユニット７を組み立てる。この組立作業においては、まず、受け冶具７０を手で持ち、加熱筒３２の上方から中に入れる。受け冶具７０は加熱筒３２を貫通し、受け冶具７０の底部はスライドシート１１に載置される。なお、作業者は手に耐熱手袋を装着して各冶具７０、７１、７２を取り扱うようにする。
【００７５】
（２）次に、受け冶具７０の上方のターンテーブル３に対しそれを貫通して縮径冶具７１を載せ、さらにその上にセット冶具７２を載せる。このように各冶具は互いに固定されていない。なお、縮径冶具７１はフランジ部７１２が加熱筒３２の上部開口縁に掛かるようになっており、後述するように下側の受け冶具７０が落ちても縮径冶具７１は落ちない（図１３参照）。
なお、加熱筒３２は常にヒーター３２２によって１５０℃程度に加熱されている。受け冶具７０は加熱筒３２内で前記温度に加熱され、縮径冶具７１とセット冶具７２は、あらかじめ別の加熱装置で加熱筒３２と同じ程度の温度に加熱しておく。
【００７６】
（３）接着剤を塗布し、中心孔に金属製の芯棒９２を入れた圧縮用竹材料９をセット冶具７２に挿入する（図１４参照）。なお、セット治具７２の収容空間部７２０の内径と、芯棒９２を入れた時の圧縮用竹材料９の直径はほぼ同じであり、圧縮用竹材料９はややきつい状態で挿入されるので、芯棒９２はほとんど落ちることはない。なお、一端側が径大となったストッパー付きの芯棒を採用して落ちないようにすることもできる。
【００７７】
（４）スタートボタン（図示省略）を押す。これにより、ターンテーブル３が平面視で右周り方向（図１０の矢印ａ方向）へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ２に来た位置でターンテーブル３は停止する。なお、成形ユニット７の前記受け冶具７０は、底部をスライドシート１１上で滑らせながら移動する。
【００７８】
（ポジションＰ２：材料セット工程）
（５）成形ユニット７がポジションＰ２に停止すると、その下方のエアーシリンダー１６が作動し、伸縮ロッド１６０のロッドヘッドが受け冶具７０の収容空間部７００の中心及び縮径冶具７１のテーパー部７１０の中心を通り、テーパー部７１０の上端位置まで伸張して停止する。
【００７９】
（６）ジャッキ６が作動し、押下ロッド５２が低速でゆっくりと下降し、所定の高さで停止する。これによって、圧縮用竹材料９がセット冶具７２の所定の位置（圧縮用竹材料９の下端部が縮径冶具７１のテーパー部７１０の上端からやや下に入った位置）まで下がって下端がやや締められた状態でセットされる（図１５参照）。
圧縮用竹材料９の中心に入っている芯棒９２が、仮に圧縮用竹材料９が下降しているときに下方へ抜けようとしても前記エアーシリンダー１６のロッド１６０のロッドヘッドで止められ、下方へ抜け落ちることはない。
なお、ポジションＰ２の他、後述するポジションＰ４、Ｐ６における各工程では各押下ロッド５３、５４が押下ロッド５２と同時に同じストロークで上昇、下降して別々の作業が同時に行われる。
【００８０】
（７）押下ロッド５２は自動的に基の位置まで上昇する。また、圧縮用竹材料９が前記位置でセットされると、芯棒９２は周りの竹材で締められて固定されるので、伸縮ロッド１６０による支えが不要になる。このためセット後は、エアーシリンダー１６が作動し、伸縮ロッド１６０が元のように縮小して停止する。
【００８１】
（８）押下ロッド５２の上昇終了後、再びターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ３に来た位置でターンテーブル３は停止する。このタイミングでは、作業者の正面のポジションＰ１において次の成形ユニット７の組立作業が行われる。
【００８２】
（９）ポジションＰ１において成形ユニット７の組立作業が終わり、スタートボタンが押されると、ターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ４に来た位置でターンテーブル３は停止する。
【００８３】
（ポジションＰ４：第１圧縮工程）
（１０）成形ユニット７がポジションＰ４に停止すると、ジャッキ６が作動し、押下ロッド５３の先端が縮径冶具７１のテーパー部７１０の上部入口の高さまで下降して停止する。この途中、押下ロッド５３は先端を圧縮用竹材料９の上面に当接させ、圧縮用竹材料９を下方へ押し下げる。これにより、圧縮用竹材料９は下側から順に縮径冶具７１のテーパー部７１０で縮径され、圧縮（または圧密）された状態で下側の受け冶具７０の収容空間７００に入る。
【００８４】
なお、この縮径時においては、圧縮用竹材料９は最小径部７１１を通り、最小径部７１１を抜けると組織のリバウンドによって若干膨らむが、受け冶具７０の収容空間部７００の内径は最小径部７１１よりやや径大となっているので、その膨らみが収容空間部７００で吸収される。これにより、圧縮用竹材料９の圧縮された部分の表面と収容空間部７００の内周面との間の摩擦力を小さくして、圧縮用竹材料９を押し込むときの抵抗を低減することができる。また、圧縮用竹材料９が強度の限界を超えた力で押されることにより破壊されることを防止できる。
押下ロッド５３の先端は前記位置で停止するため、この工程終了後も圧縮用竹材料９は上端側の一部が前記テーパー部７１０に残った状態である（図１６参照）。
【００８５】
（１１）押下ロッド５３は自動的に基の位置まで上昇する。押下ロッド５３の上昇終了後、再びターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ５に来た位置でターンテーブル３は停止する。このタイミングでは、作業者の正面のポジションＰ１において次の成形ユニット７の組立作業が行われる。
【００８６】
（１２）ポジションＰ１において成形ユニット７の組立作業が終わり、スタートボタンが押されると、ターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ６に来た位置でターンテーブル３は停止する。
【００８７】
（ポジションＰ６：第２圧縮工程）
（１３）成形ユニット７がポジションＰ６に停止すると、ジャッキ６が作動し、押下ロッド５４が下降する。そして、押下ロッド５４は、その先端が縮径冶具７１のテーパー部７１０出口の高さになった位置で停止する。この途中、押下ロッド５４は先端を圧縮用竹材料９の上面に当接させ、圧縮用竹材料９を下方へ押し下げる。これにより、圧縮用竹材料９においてテーパー部７１０に残っていた部分は、さらにテーパー部７１０で縮径され、圧縮用竹材料９は圧縮成形された竹製圧縮材９ａとなり、その全体が下側の受け冶具７０の収容空間７００に収容される（図１７参照）。
【００８８】
（１４）竹製圧縮材９ａが受け冶具７０の収容空間７００に収まると、押下ロッド５４は自動的に基の位置まで上昇する。
（１５）押下ロッド５４の上昇終了後、再びターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ７に来た位置でターンテーブル３は停止する。このタイミングでは、作業者の正面のポジションＰ１において次の成形ユニット７の組立作業が行われる。
【００８９】
（１６）ポジションＰ１において成形ユニット７の組立作業が終わり、スタートボタンが押されると、ターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７がポジションＰ８に来た位置でターンテーブル３は停止する。
【００９０】
（ポジションＰ８：取り出し工程）
（１７）成形ユニット７がポジションＰ８に停止すると、竹製圧縮材９ａが収容されている受け冶具７０がスライドシート１１及びベース板１０を貫通して設けられている排出穴１２に合わさり、縮径冶具７１から分離して（または離れて）排出穴１２を通って下方へ落ち、シュート１３から外部へ排出される（図１８参照）。また、上部に残ったセット冶具７２と縮径冶具７１をここで取り外す。
【００９１】
（１８）排出された受け冶具７０は、冷水や氷で例えば４０℃程度まで冷却された後、半分に分割されて、内部から竹製圧縮材９ａが取り出される。また、竹製圧縮材９ａ内の芯棒９２は孔部９１ａから抜き出す。これにより、竹製圧縮材９ａが熱で膨れた状態で取り出されるのを防止することができる。なお、竹材中のリグニンのガラス転移点（柔らかくなりはじめる温度）は６０℃付近であるので、竹製圧縮材９ａの温度をその温度以下に冷却してリグニンを固化させることにより竹製圧縮材９ａの外径（または外部形状）が収容空間部７００の内径（または内部形状）とほぼ同じになるように保持できる。
【００９２】
（１９）受け冶具７０が排出された後、再びターンテーブル３が前記と同じ右周り方向へ４５°回転し、成形ユニット７が作業者の正面のポジションＰ１に来た位置でターンテーブル３は停止する。これにより、前記（１）の作業から始まった一本の竹製圧縮材９ａを製造する工程が完了する。
（２０）そして、ポジションＰ１において前記作業（１）、（２）のように次の成形ユニット７の組立作業が行われ、以下、前記（１９）までの作業と同様の作業を繰り返すことにより、竹製圧縮材９ａを連続的に製造することができる。
【００９３】
また、竹製圧縮材製造装置Ｍによれば、圧縮用竹材料９を材料とした竹製圧縮材９ａだけでなく、ほぼ同様の作業によって圧縮用竹材料９ｄを材料とした竹製圧縮材９ｅを圧縮成形することができる。なお、竹製圧縮材９ｅは中心に孔部が設けられないので、芯棒が不要であり、エアシリンダー１６は作動させなくてよい。
【００９４】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第１形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図。
【図２】本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第１形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の斜視図、（ｂ）は圧縮後の状態の斜視図。
【図３】断面形状台形の竹材料の取り方を示す説明図。
【図４】本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第２形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図。
【図５】本発明に係る竹製圧縮材の製造方法の第３形態を示し、（ａ）は竹材料を所定の形状に配した圧縮する前の状態の説明図、（ｂ）は圧縮後の状態の説明図。
【図６】本発明に係る竹製圧縮材製造装置の正面図。
【図７】竹製圧縮材製造装置の背面図。
【図８】竹製圧縮材製造装置の側面図。
【図９】図６におけるＡ−Ａ断面説明図。
【図１０】図６におけるＢ−Ｂ断面説明図。
【図１１】図６におけるＣ−Ｃ断面説明図。
【図１２】成形ユニットの構造を示す縦断面説明図。
【図１３】成形ユニットの組み立て方法を示し、（ａ）は分解断面説明図、（ｂ）は組み立てた状態の断面説明図。
【図１４】竹製圧縮材製造装置における材料挿入工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図。
【図１５】竹製圧縮材製造装置における材料セット工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図。
【図１６】竹製圧縮材製造装置における第１圧縮工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図。
【図１７】竹製圧縮材製造装置における第２圧縮工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図。
【図１８】竹製圧縮材製造装置における取り出し工程時の成形ユニットの状態を示す縦断面説明図。
【符号の説明】
【００９６】
Ｍ  竹製圧縮材製造装置
１  台部
１０  ベース板
１１  スライドシート
１２  排出穴
１３  シュート
１４  回転支持具
１５  挿通孔
１６  エアーシリンダー
１６０  伸縮ロッド
１７  脚部
１７０  上部フレーム
１７１  支持フレーム
２  ガイド支柱
３  ターンテーブル
３０  ダイレクトモータ
３１  挿入孔
３２  加熱筒
３２０  筒部
３２１  フランジ部
３２２  ヒーター
４  ガイド支持板
４０  ガイド管
４１、４２、４３  挿通孔
５  昇降フレーム
５０  ホルダ孔
５１  ロッド
５２  押下ロッド
５２０   取着部
５２１  ロッド部
５３  押下ロッド
５３０  取着部
５３１   ロッド部
５４  押下ロッド
５４０  取着部
５４１  ロッド部
５４２  縮径部
５４３  径小部
５５  取着管
６  ジャッキ
６０  モータ
６１  昇降体
７  成形ユニット
７０  受け冶具
７００  収容空間部
７０１  凹部
７１  縮径冶具
７１０  テーパー部
７１１  最小径部
７１２  フランジ部
７１３  凹部
７１４  凸部
７２  セット冶具
７２０  収容空間部
７２１  凸部
９  圧縮用竹材料
９０  竹材料
９１  孔部
９２  芯棒
９ａ  竹製圧縮材
９１ａ  孔部
９ｂ  圧縮用竹材料
９０ｂ  竹材料
９１ｂ  孔部
９ｃ  竹製圧縮材
９１ｃ  孔部
９ｄ  圧縮用竹材料
９０ｄ  竹材料
９ｅ  竹製圧縮材
９９  材料片
Ｐ１〜Ｐ８  ポジション
【図１】
2009241270.tif 000003
【図２】
2009241270.tif 000004
【図３】
2009241270.tif 000005
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009241270.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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