(57)【要約】【課題】ポンプ部材をエラストマー樹脂製にする等により、低コストで小型で且つ軽量のプライミングポンプを提供すること。【解決手段】断面Ｕ字状でエラストマー樹脂製のポンプ部材と、流入口及び流出口を有し前記ポンプ部材が取り付けられるポンプ受部材と、前記ポンプ部材と前記ポンプ受部材との間に形成され、前記流入口及び前記流出口に連通するポンプ室と、前記ポンプ室内に設けられ前記ポンプ室内の容積を調節する機能を有するスペーサーと、前記流入口及び前記流出口のそれぞれに設けられる逆止弁とを有し、前記ポンプ部材を押圧することにより、前記ポンプ室の流体を前記流出口から流出し、前記ポンプ部材の押圧を解除することにより、前記流入口から流体を前記ポンプ室に流入する構成。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面Ｕ字状でエラストマー樹脂製のポンプ部材と、
流体流入口及び流体流出口を有し前記ポンプ部材が取り付けられるポンプ受部材と、
前記ポンプ部材と前記ポンプ受部材との間に形成され、前記流体流入口及び前記流体流出口に連通するポンプ室と、
前記ポンプ室内に設けられ前記ポンプ室内の容積を調節する機能を有するスペーサーと、
前記流体流入口及び前記流体流出口のそれぞれに設けられる逆止弁とを有し、
前記ポンプ部材を押圧することにより、前記ポンプ室の流体を前記流体流出口から流出し、前記ポンプ部材の押圧を解除することにより、前記流体流入口から流体を前記ポンプ室に流入することを特徴とするプライミングポンプ。
【請求項２】
前記スペーサーは、前記ポンプ部材の過度の変形を防止するストッパ機能を有することを特徴とする請求項１に記載のプライミングポンプ。
【請求項３】
前記スペーサーには連通口を有し、前記ポンプ部材と前記連通口と前記流体流出口とを直線上に設けることを特徴とする請求項１または２に記載のプライミングポンプ。
【請求項４】
前記ポンプ部材は、ポリアミドを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプライミングポンプ。
【請求項５】
前記ポンプ部材は、前記ポンプ受部材に圧入により取り付けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプライミングポンプ。
【請求項６】
前記プライミングポンプは、ディーゼル機関の燃料フィルタ用であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプライミングポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、プライミングポンプ、特にポンプ部材をエラストマー樹脂から形成したプライミングポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を流す経路中に設けられるポンプとしてプライミングポンプが知られている。このプライミングポンプは、例えば経路中の空気などを排出し経路内を液体で充満するため等に用いられる。特に、ディーゼル機関用の燃料フィルタにはこのプライミングポンプが多く用いられている。
【０００３】
そのディーゼル機関の燃料フィルタ用の一例を図１０に示す。ディーゼル機関用燃料フィルタ１は、キャップ部２及びハウジング部３を有する。キャップ部２は流入パイプ４、流出パイプ５及び手動式のプライミングポンプ６を有し、ハウジング部３は内部に濾過部材８等を有し、キャップ部２とハウジング部３とは締結部材９により一体に結合される。
【０００４】
また、前記キャップ部２には、流入パイプ４に対向して流入用逆止弁４ａが設けられ、流出パイプ５に対向して流出用逆止弁５ａが設けられ、内部にポンプ室７を形成する。前記プライミングポンプ６は、押圧部材６ａ、ダイヤフラム６ｂ、ダイヤフラム挟持プレート６ｃ及びスプリング６ｄを有し、押圧部材６ａを押圧することにより、ダイヤフラム６ｂの加圧作用で流入用逆止弁４ａを閉鎖し流出用逆止弁５ａを開放してポンプ室７の空気等をハウジング部３に押し出し、押圧部材６ａの押圧を解除することにより、ダイヤフラム６ｂの負圧作用で流出用逆止弁５ａを閉鎖し流入用逆止弁４ａを開放してポンプ室７内に空気等を導入する。この動作を繰り返すことにより黒塗りの矢印で示すように燃料経路内の空気を早急に排出するとともに、経路内を燃料で充満し、以後の燃料の流れを円滑にする（特許文献１参照）。
【０００５】
上記したように従来のプライミングポンプ６は、ダイヤフラム６ｂ、ダイヤフラム挟持プレート６ｃ及びスプリング６ｄが必須でありそれだけ多くの部品を要していた。また、従来のプライミングポンプ６は、ダイヤフラム６ｂを用いるためどうしても横方向である水平方向の長さが大きくならざるを得なかった。
【０００６】
ところで、近時製品の低コスト化、小型化並びに軽量化が求められており、プライミングポンプも例外ではない。しかしながら、従来のプライミングポンプは少なくともスプリング等を用いていたためどうしてもコスト高にならざるを得ず、また、従来のプライミングポンプでは横方向である水平方向の長さが必然的に大きくなるため、ディーゼル機関の燃料フィルタ用にプライミングポンプを用いる場合、キャップ部２の上面に他の部品を設けることができにくくなるという問題を有していた。
【特許文献１】特開２００５−１０５８５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の目的は、ポンプ部材をエラストマー樹脂製にする等により、低コストで小型で且つ軽量のプライミングポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願発明は、以下のような構成を採用してなる。
【０００９】
請求項１に係る発明においては、断面Ｕ字状でエラストマー樹脂製のポンプ部材と、流体流入口及び流体流出口を有し前記ポンプ部材が取り付けられるポンプ受部材と、前記ポンプ部材と前記ポンプ受部材との間に形成され、前記流体流入口及び前記流体流出口に連通するポンプ室と、前記ポンプ室内に設けられ前記ポンプ室内の容積を調節する機能を有するスペーサーと、前記流体流入口及び前記流体流出口のそれぞれに設けられる逆止弁とを有し、前記ポンプ部材を押圧することにより、前記ポンプ室の流体を前記流体流出口から流出し、前記ポンプ部材の押圧を解除することにより、前記流体流入口から流体を前記ポンプ室に流入する構成。なお、ポンプ部材はポンピング作用を奏する限りにおいては補強材等の他の成分を含んでもよい。
【００１０】
そしてこのような構成により、ポンプ部材を伸縮自在な部材とすることができ、それ自体でポンプ作用が可能になるため従来のダイヤフラム、ダイヤフラム挟持プレート及びスプリング等が不要になる。また、ポンプ室内に設けるスペーサーの大きさを適宜変えることにより、ポンプ室内の容積をポンピング時に適正な圧力を発生するに適した大きさに調節できる。
【００１１】
請求項２に係る発明においては、前記スペーサーは、前記ポンプ部材の過度の変形を防止するストッパ機能を有する構成。そしてこのような構成により、請求項１に係る発明の作用に加え、押圧に起因したポンプ部材の過度の変形によりポンプ部材が元に復元しなくなる弊害がなくなる。
【００１２】
請求項３に係る発明においては、前記スペーサーには連通口を有し、前記ポンプ部材と前記連通口と前記流体流出口とを直線上に設ける構成。そしてこのような構成により、請求項１または２に係る発明の作用に加え、流体流出口方向への圧力の伝達性が向上する。
【００１３】
請求項４に係る発明においては、前記ポンプ部材は、ポリアミドを含む構成。そしてこのような構成により、請求項１ないし３に係る発明の作用に加え、作動流体として燃料を用いる場合、燃料がポンプ部材から大気へ透過して流出する弊害が低減する。
【００１４】
請求項５に係る発明においては、前記ポンプ部材は、前記ポンプ受部材に圧入により取り付けられる構成。そしてこのような構成により、請求項１ないし４に係る発明の作用に加え、ポンプ部材のポンプ受部材への取り付けが容易になる。
【００１５】
請求項６に係る発明においては、前記プライミングポンプは、ディーゼル機関の燃料フィルタ用である構成。そしてこのような構成により、請求項１ないし５に係る発明の作用に加え、ディーゼル機関用燃料フィルタの小型化並びに軽量化が図れる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明においては、ポンプ部材を断面Ｕ字状でエラストマー樹脂製にすることにより、従来のダイヤフラム、ダイヤフラム挟持プレート及びスプリング等を不要にすることができ、部品点数並びに生産コストを低減することができる。また、スペーサーによりポンプ室内の容積をポンピング時に適正な圧力を発生するに適した大きさに調節するできるとともに、ポンプ室を形成するポンプ部材及びポンプ受部材の形状の自由度を高めることができる。その結果、プライミングポンプの小型化並びに軽量化を図ることができる。
【００１７】
請求項２に係る発明においては、スペーサーに更にポンプ部材の過度の変形を防止するストッパ機能を持たせることにより、請求項１に係る発明の効果に加え、押圧に起因したポンプ部材の過度の変形によりポンプ部材が元に復元しなくなる弊害を防止することができ、プライミングポンプの信頼性を向上することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明においては、ポンプ部材とスペーサーの連通口と流体流出口とを直線上に配置することにより、請求項１または２に係る発明の効果に加え、流体流出口方向への圧力の伝達性を向上することができる。その結果、ポンプ室内の空気等を早急に流出させることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明においては、ポンプ部材にポリアミドを含ませることにより、請求項１ないし３に係る発明の効果に加え、作動流体として燃料を用いる場合、燃料がポンプ部材から大気へ透過して流出する弊害を低減することができ、環境に優しいプライミングポンプを提供することができる。
【００２０】
請求項５に係る発明においては、ポンプ部材をポンプ受部材と一体なポンプ受部に圧入により取り付けることにより、請求項１ないし４に係る発明の効果に加え、取り付けを容易にすることができ、生産コストを低減することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明においては、プライミングポンプをディーゼル機関の燃料フィルタ用にすることにより、請求項１ないし５に係る発明の効果に加え、ディーゼル機関用燃料フィルタの小型化並びに軽量化を図ることができる。
【実施例】
【００２２】
図１はプライミングポンプを搭載した燃料フィルタの正面図を示し、図２はプライミングポンプの拡大断面図を示し、図３はプライミングポンプのポンプ受部材の断面図を示し、図４はポンプ受部材の平面図を示し、図５はプライミングポンプのポンプ部材の断面図を示し、図６はプライミングポンプのスペーサーの断面図を示し、図７はプライミングポンプのスペーサーの平面図を示し、図８、９はプライミングポンプの各部品を分解した斜視図及び断面図を示す。
【００２３】
なお、以下においてはディーゼル機関用の燃料フィルタに搭載したプライミングポンプについて説明する。まず最初に述べると、本願発明のプライミングポンプＰは、主に後記するポンプ受部５５、ポンプ部材６０、スペーサー６５及び２個の逆止弁４９、５２からなる。
【００２４】
ディーゼル機関用燃料フィルタ２０は、外殻を形成するコップ状のハウジング２１と、該ハウジング２１の上方開口端に締結部材２２により着脱自在に取り付けられるキャップ３０と、ハウジング２１内に収納配置される濾過部材２３等よりなる。
【００２５】
ハウジング２１は、上方が開口された樹脂製の中空円筒部材であり、その内部の上方には前記濾過部材２３が設けられ、該濾過部材２３の下部空間２４にはフロートスイッチ２５及びドレンコック２６が設けられる。そして下部空間２４に燃料から分離した水が一定以上溜まるとフロートスイッチ２５がオンし運転室に設けられる警告灯を表示する。運転者はドレンコック２６を開放し、内部の水を排出することになる。
【００２６】
前記キャップ３０は、本願発明のポンプ受部材に相当するもので、以下においてはキャップ３０として説明する。キャップ３０は下方が開口された樹脂製の中空円筒部材であり、その外周面にはネジ３１を有し、締結部材２２でハウジング２１に一体に結合され、結合後ではその内部に内部空間３２を形成する。
【００２７】
キャップ３０の上面には、流体がポンプ室３７に流入するための流体流入口３３、流体が内部空間３２から外部に排出するための流体排出口３４（図４参照）及び流体がポンプ室３７から内部空間３２に流出するための流体流出口３５を有する。前記流体流入口３３の下方には水平通路３６が形成される。該水平通路３６はポンプ受部５５に圧入により取り付けられるポンプ部材６０とで形成されるポンプ室３７に連通する。前記水平通路３６は、キャップ３０の側面からドリルにより形成され、その端部開口は栓３８で密閉される。
【００２８】
前記流体流入口３３の上面には該流体流入口３３を包囲する形態で第１筒状部４０が立設されており、第１筒状部４０には流体流入管４１が取り付けられる。この流体流入管４１は小径部４２及び大径部４３を有し、小径部４２の先端には図示しないパイプが連結され、大径部４３の底部には第１筒状部４０が挿入可能な大きさの環状溝４４が形成される。そして、この環状溝４４の小径部に環状シール４４ａを挿入し、該環状溝４４を第１筒状部４０に嵌入し、図８及び図９に示す２本脚の五徳状の押さえ部材４５を取り付けることにより第１筒状部４０に対して流体流入管４１を液密に結合する。押さえ部材４５の取り付けは、押さえ部材４５の２本の脚のそれぞれに設けられる縦長溝４５ａを第１筒状部４０の側壁に設けられる２個の係止片４５ｂに係合することにより行われる。
【００２９】
なお、第１筒状部４０に対して流体流入管４１を液密に結合するに際し、第１筒状部４０内にコイル状の第１スプリング４８及び円板状の第１弁体４９が図２に示す形態で配置される。この第１スプリング４８及び第１弁体４９は、流体流入口３３に対する逆止弁を形成し、流体流入管４１より供給される流体を矢印（１）から（３）に示す方向の流れのみを許容する。図８及び図９に組み立て前の状態を示す。
【００３０】
前記流体排出口３４の上面には、該流体排出口３４を包囲する形態で第２筒状部４６が立設されており、第２筒状部４６には流体排出管４７（図１参照）が取り付けられる。この流体排出管４７は前記流体流入管４１と同様な形状を有する部材で、流体流入管４１と同様な取り付け形態により第２筒状部４６に取り付けられる。
【００３１】
前記流体流出口３５の上面には該流体流出口３５を包囲する形態で第３筒状部５０が立設される。この第３筒状部５０内には、流体流出口３５の上方にコイル状の第２スプリング５１、円板状の第２弁体５２、円板状の第１押板５３及び同じく円板状の第２押板５４が順次積層される。前記第１押板５３は樹脂製の円板状部材５３ａと該円板状部材５３ａの外周面に形成される溝に嵌合される補強用のアルミ製のリング５３ｂとからなり、第２スプリング５１により常時上方へ付勢される円板状の第２弁体５２を支持する。
【００３２】
前記円板状の第２押板５４は、その周面に雄ネジ５４ａを有し、第３筒状部５０の上方の内周面に形成される雌ネジ５０ａに螺合され、第２スプリング５１、第２弁体５２及び第１押板５３を支持する。そして、第２スプリング５１及び第２弁体５２は、流体流出口３５に対する逆止弁を形成し、ポンプ室３７の流体を矢印（４）から（５）に示す方向の流れのみを許容し、ポンプ室３７の流体を内部空間３２に流出する。図８及び図９に組み立て前の状態を示す。
【００３３】
前記第３筒状部５０の外側には、筒状のポンプ受部５５が立設される。このポンプ受部５５の外周面には複数、例えば３個のリング状で先端が尖ったリブ５６が設けられ全体でファーツリー形状を呈し、上２つのリブ５６、５６間にはＯリング５７が嵌合され、後記のポンプ部材６０がその外周面に圧入される。
【００３４】
符号６０はポンプ部材である。ポンプ部材６０は弾性の顕著な高分子物質であるエラストマー樹脂から形成されるＵ字状の部材であり、肉厚の薄い頭頂部６１と該頭頂部６１よりも肉厚の厚いスカート部６２を有する。そして肉厚の厚いスカート部６２をポンプ受部５５の外周面に図２に示すような形態に圧入する。スカート部６２をポンプ受部５５に圧入するとスカート部６２は押し広げられ、その内面は断面略３角形状の複数のリブ５６に係合し、容易に取り外せなくなるとともに、Ｏリング５７により液密にシールされる。このポンプ部材６０はその径の大きさは勿論のこと高さについても大きくならないため、図１０に示す従来例のものより小型化並びに軽量化が図れる。また、スカート部６２端部をテーパ状に形成し、ポンプ受部５５の先端外径と同等或いはそれ以上の内径にすることでさらに組み付けを容易にすることができる。
【００３５】
このようにポンプ部材６０とポンプ受部５５との取り付け形態を圧入にすることによりその取り付けを容易にすることができる。なお、圧入に変えてポンプ受部５５にポンプ部材６０を挿入し、挿入箇所を外部からバンド等の手段で締結するようにしてもよい。
【００３６】
スカート部６２をポンプ受部５５に圧入することにより、ポンプ部材６０とポンプ受部５５との間にポンプ室３７が形成されることになり、凸状に膨らんだ頭頂部６１を、指で図２の黒塗りの矢印で示すように押圧することによりポンプ室３７内を加圧し、頭頂部６１の押圧力を解除すると頭頂部６１は自身の復元力で元の状態に戻り、ポンプ室３７内を負圧状態にする。即ち、頭頂部６１を押圧し、次いでその押圧力を解除するという動作を繰り返すことにより図２の白塗りの矢印（７）、（８）で示すように圧力が伝達されポンプ作用が行われる。
【００３７】
なお、ポンプ部材６０はポンプ作用に必要な復元力が損なわれない範囲において他の物質並びに成分が混入されていてもよい。例えば強度を補強するためのものとか、或いはポリアミドを混入してもよい。ポリアミドを混入することにより、流体として燃料を用いる場合にポンプ部材６０から燃料が透過して大気に流出する弊害が防止できる。
【００３８】
ポンプ受部５５の上方の内周面には雌ネジ５８が設けられており、ポンプ受部５５にポンプ部材６０を圧入する前に、ポンプ受部５５の内周面にスペーサー６５が螺合される。ポンプ部材６０のポンプ作用は強力とはいえず必要以上にポンプ室３７の容積が大きすぎると十分なポンプ作用が行われなくなる。スペーサー６５は、ポンプ室３７の容積を低減するもの、即ち、ポンプ部材６０がポンプ室３７で十分なポンプ作用を発揮し、吐出量を上げることができる大きさに調節するものであり、予め設定されるポンプ室３７の容積に対してポンプ室３７での吐出量が最適になる容積を作り出すに適した大きさのものが実験により選定される。
【００３９】
スペーサー６５は、円板状の樹脂製の部材であり、その外周にはポンプ受部５５の内周面の雌ネジ５８に螺合する雄ネジ６６が形成される。またその中央には上下方向に貫通する絞り通路の連通口６７を有する。そして連通口６７と雄ネジ６６との間には上方に開口するリング溝６８を有し、成形時の所謂ひけを防止する。更にリング溝６８には、図７に示すように中央から半径方向に伸びる４個の突起６９が形成される。そして、このスペーサー６５のポンプ受部５５の雌ネジ５８への螺合は、４個の突起６９間にジグを挿入し、該ジグを回転させることにより行う。
【００４０】
また、スペーサー６５の上面７０は平坦にされている。前記ポンプ部材６０は頭頂部６１を指で押圧することによりポンプ作用を行うが、頭頂部６１を強く押圧し頭頂部６１を過度に変形させると頭頂部６１が元に戻らなくなる恐れがある。しかしながらスペーサー６５は、その上面７０が平坦化され、且つ頭頂部６１が過大変形する前に当接する位置に設けられており、ポンプ部材６０が過度に変形し元に戻らなくなる弊害を防止することができる。即ち、スペーサー６５は、ポンプ部材６０の過度の変形を防止するストッパーとしての機能を有している。別言すれば、スペーサー６５はポンプ部材６０のストローク量を決める部材でもある。そしてスペーサー６５の上面７０は平坦にされているため、例えその上面７０に頭頂部６１の内面が強く当接したとしても頭頂部６１の内面が損傷する弊害を防止することができる。
【００４１】
更にポンプ受部５５にポンプ部材６０及びスペーサー６５等が取り付けられた状態では、ポンプ部材６０とスペーサー６５の連通口６７と流体流出口３５とは直線上になるように配置されており、ポンプ部材６０の操作時に流体流出口３５に対して圧力の伝達が良好になる。その結果、空気等の流出効果が高まる。
【００４２】
なお、ポンプ部材６０の断面Ｕ字状は、正確なＵ字に限らず、多少変形、即ち、多少折れ曲がっていても、多少テーパー状になっていてもよい。またスペーサー６５の連通口６７は中央ではなく偏心していてもよい。
【００４３】
組み立てられた後においては、流体は、図１で示すように流体流入管４１から（１）のように流入し、内部空間３２に（２）のように入り、下部空間２４に（３）のように至り、濾過部材２３内を（４）、（５）のように通過し、キャップ３０の流体排出管４７から（６）のように排出される。また、図２では流体流入管４１から（１）、（２）のように流入し、流体流入口３３から水平通路３６に（３）のように入り、ポンプ室３７を（４）のように流れ、流体流出口３５から内部空間３２に（５）のように流出される。
【００４４】
なお、ディーゼル機関用の燃料フィルタにおいては、このプライミングポンプＰは、濾過部材２３を交換した後とか、下部空間２４から水抜きを行った後等に使われる。
【００４５】
本願発明は、上記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能であり、ディーゼル機関用の燃料フィルタに設けられるプライミングポンプとして説明したが、単なるプライミングポンプにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本願発明のプライミングポンプを搭載した燃料フィルタの正面図
【図２】本願発明のプライミングポンプの拡大断面図
【図３】本願発明のプライミングポンプのポンプ受部材の断面図
【図４】本願発明のプライミングポンプのポンプ受部材の平面図
【図５】本願発明のプライミングポンプのポンプ部材の断面図
【図６】本願発明のプライミングポンプのスペーサーの断面図
【図７】本願発明のプライミングポンプのスペーサーの平面図
【図８】本願発明のプライミングポンプの各部品を分解した状態を示す斜視図
【図９】本願発明のプライミングポンプの各部品を分解した状態を示す断面図
【図１０】従来のプライミングポンプの断面図
【符号の説明】
【００４７】
Ｐ…プライミングポンプ      ２０…ディーゼル機関用燃料フィルタ
２１…ハウジング            ２２…締結部材
２３…濾過部材              ２４…下部空間
２５…フロートスイッチ      ２６…ドレンコック
３０…キャップ（ポンプ受部材）  ３１…ネジ
３２…内部空間              ３３…流体流入口
３４…流体排出口            ３５…流体流出口
３６…水平通路              ３７…ポンプ室
３８…栓                    ４０…第１筒状部
４１…流体流入管            ４２…小径部
４３…大径部                ４４…環状溝
４４ａ…環状シール          ４５…押さえ部材
４５ａ…縦長溝              ４５ｂ…係止片
４６…第２筒状部            ４７…流体排出管
４８…第１スプリング        ４９…第１弁体
５０…第３筒状部            ５１…第２スプリング
５２…第２弁体              ５３…第１押板
５３ａ…円板状部材          ５３ｂ…アルミ製リング
５４…第２押板              ５５…ポンプ受部
５６…リブ                  ５７…Ｏリング
５８…雌ネジ                ６０…ポンプ部材
６１…頭頂部                ６２…スカート部
６５…スペーサー            ６６…雄ネジ
６７…連通口                ６８…リング溝
６９…突起                  ７０…上面
【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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