(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一ブーム（１７）、第二ブーム（１８）、第三ブーム（１９）、アーム（１２）およびバケット（１１）を備えた作業機（１０）を有する超小旋回作業車において、前記アーム（１２）を回動するアームシリンダ（２０）の、ボトム側支持点（２０ａ）が配置された第三ブーム（１９）の基部側板を、側方に膨出して配管通路（１９ｂ）に構成し、該配管通路（１９ｂ）内に、バケット（１１）を回動するバケットシリンダ（１６）用の配管（２５・２６）、及び前記アームシリンダ（２０）用の配管（２７・２８）を挿通し、前記第二ブーム（１８）は、両端を開口した箱状に構成した胴体部（４７）と、第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）により構成し、該第二ブーム（１８）の両端の開口部に、第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）を嵌挿固定するとともに、該両端の第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）を同一部材により構成したことを特徴とする超小旋回作業車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回台にブーム、アーム、バケットなどからなる作業機および座席を備え、かつクローラ式走行装置の幅内で旋回可能に該旋回台を構成して、クローラ式走行装置の通過可能な路地で側溝堀りを可能とした超小旋回作業車の技術に関し、特に、ブームを第一ブーム、第二ブーム、第三ブームから構成して、左右に揺動可能とした、先端側の第二ブームと第三ブームの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ブーム、アームおよびバケットなどからなる作業機を備えた超小旋回作業車の技術は公知となっており、更に、ブームを第一ブーム、第二ブーム、第三ブームから構成して互いに連結し、左右に揺動可能として、第三ブームを左右平行移動可能とした技術が公知となっている。例えば、特開２０００−３１９９３１公報に記載の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
バックホー等の超小旋回型作業車のクローラ式走行装置が通過可能な狭い路地などでも作業を可能とする特殊性から、超小旋回作業車の旋回台に備えられる作業機は、掘削深さを確保しつつ周囲の障害物と干渉しないように作業機の高さを抑えるとともに、作業機の表面には破損しやすい部品（例えば、油圧配管やライトなど）を極力突出・露出させないことが重要である。前記従来の作業機では第二ブームと第三ブームの連結部における油圧配管はアームシリンダの下方を通過させる構成としていたために、アームシリンダボトムの支点が高い位置となっていた。
【０００４】
また、作業機を構成するブームなどを軽量化することにより、超小旋回作業車全体に占める作業機の重量を小さくして重量バランスを向上させる必要がある。
【０００５】
本発明では、軽量化の方法として、一体成型により部品点数を削減するとともに剛性を向上させて、その分部材の肉厚を薄くし、応力の集中しやすい溶接部を極力少なくし、支点部においては部品の共通化を図った作業機を提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
第一ブーム（１７）、第二ブーム（１８）、第三ブーム（１９）、アーム（１２）およびバケット（１１）を備えた作業機（１０）を有する超小旋回作業車において、前記アーム（１２）を回動するアームシリンダ（２０）の、ボトム側支持点（２０ａ）が配置された第三ブーム（１９）の基部側板を、側方に膨出して配管通路（１９ｂ）に構成し、該配管通路（１９ｂ）内に、バケット（１１）を回動するバケットシリンダ（１６）用の配管（２５・２６）、及び前記アームシリンダ（２０）用の配管（２７・２８）を挿通し、前記第二ブーム（１８）は、両端を開口した箱状に構成した胴体部（４７）と、第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）により構成し、該第二ブーム（１８）の両端の開口部に、第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）を嵌挿固定するとともに、該両端の第一ブーム側連結部（４９）と第三ブーム側連結部（４８）を同一部材により構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明の超小旋回作業車の左側面図、図２は本発明の超小旋回作業車の正面図、図３は本発明の超小旋回作業車の平面図、図４は作業機の左側面図、図５は第三ブームの左側面一部断面図、図６は第三ブームの平面図、図７は第三ブームの後面図、図８は従来の第三ブームの左側面図、図９は本発明における第三ブームの別実施例の左側面図、図１０は本発明における第三ブームの別実施例を斜め下から見た図である。
【００１０】
図１１は本発明における第三ブームの別実施例の平面図、図１２は本発明における第三ブームの別実施例を斜め上から見た図、図１３は本発明における第三ブームの別実施例の後面図、図１４は従来のライト配設方法を示す図、図１５は第二ブームの左側面図、図１６は第二ブームの後面図、図１７は第二ブームの斜視図、図１８は従来の第二ブームの左側面図である。
【００１１】
まず、図１から図３を用いて本発明の一実施例である超小旋回作業車１をバックホーとし、その全体構成について説明する。
超小旋回作業車１は、クローラ式走行装置２の上部略中央に旋回台軸受３を配置し、該旋回台軸受３により旋回台４を左右旋回可能に軸受支持している。また、クローラ式走行装置２の前後一端部（図１に示す実施例においては後端部）には、排土板５が上下回動可能に配設される。
【００１２】
旋回台４の上方には、図示せぬエンジンや燃料タンクなどを被覆するボンネット６および座席７が配設され、該座席７の上方にはキャノピ８が設けられる。そして、旋回台４の前端部にはブームブラケット９が設けられ、作業機１０の下端部が前後回動可能に枢支される。作業機１０については後で詳述する。座席７の周囲には作業機１０やクローラ式走行装置２などを操作するためのレバーやフットペダルなどが配設される。
【００１３】
次に、図４を用いて作業機１０の構成について説明する。
作業機１０は、バケット１１、アーム１２、ブーム１３、およびこれらを作動させるための油圧シリンダ群や油圧配管系統などで構成される。なお、ブーム１３は詳細には、第一ブーム１７、第二ブーム１８および第三ブーム１９がそれぞれ回動支点により枢支された構成となっている。
【００１４】
作業用アタッチメントであるバケット１１は、回動支点１１ａにおいてアーム１２の先端部に前後回動可能に枢支される。そして、アーム１２の根元部より上方に突設されたアームブラケット１４に設けられたボトム側支持点１６ａと、バケット１１のリンク機構１５に設けられたロッド側支持点１６ｂとの間にバケットシリンダ１６が介装される。該バケットシリンダ１６が伸縮することによりバケット１１の回動が行われる。
【００１５】
アーム１２の根元部は、回動支点１２ａにおいて、第三ブーム１９の先端部に上下回動可能に枢支される。そして、前記アームブラケット１４に設けられたロッド側支持点２０ｂと、第三ブーム１９に設けられたボトム側支持点２０ａとの間にアームシリンダ２０が介装される。該アームシリンダ２０が伸縮することによりアーム１２の回動が行われる。
【００１６】
第三ブーム１９の根元部は、回動支点１９ａにおいて第二ブーム１８の先端部に左右回動可能に枢支される。また、第二ブーム１８の根元部は、回動支点１８ａにおいて第一ブーム１７の先端部に左右回動可能に枢支される。第三ブーム１９左側面には、後述する平行リンク２２の上端部２２ａを回動可能に枢支するためのリンクブラケット３７が固設される。
そして、前記第二ブーム１８の左側面において先端部寄りにブラケット５２が固設され、該ブラケット５２に設けられたロッド側支持点２１ｂと、第一ブーム１７の左側面において先端部寄りに設けられたボトム側支持点２１ａとの間にオフセットシリンダ２１が介装される。該オフセットシリンダ２１が伸縮することにより第二ブーム１８の回動が行われる。第一ブーム１７と第三ブーム１９との間には平行リンク２２が左右回動可能に介装され、該平行リンク２２の上端部２２ａは前記リンクブラケット３７に枢支されるとともに、下端部２２ｂは第一ブーム１７の左側面先端部付近に枢支される。
このように構成することにより、第二ブーム１８を左右に回動させると、平行リンク２２も連動して左右に回動し、第三ブーム１９より先端側（より具体的には、第三ブーム１９、アーム１２、バケット１１）は、その上面が左右に傾斜することなく、左右に揺動（オフセット移動）する。
【００１７】
第一ブーム１７の根元部は、回動支点１７ａにおいて前記ブームブラケット９に上下回動可能に枢支される。そして、第一ブーム１７の前面において先端部寄りに設けられたロッド側支持点２３ｂと、ブームブラケット９に設けられたボトム側支持点２３ａとの間にブームシリンダ２３が介装される。該ブームシリンダ２３が伸縮することにより第一ブーム１７の回動が行われる。
このとき、ブームシリンダ２３は第一ブーム１７の前面側に配置されており、側溝堀り作業時にはブームシリンダ２３のロッドが障害物に干渉しないように、保護カバー２４が該ロッドより前方側に設けられている。
【００１８】
続いて、図４から図７を用いて作業機１０を作動させるための油圧配管系統について説明する。
作業機１０を作動させる油圧シリンダ群は、本実施例においてはバケットシリンダ１６、アームシリンダ２０、オフセットシリンダ２１およびブームシリンダ２３の計四本である。そして、各シリンダについて二本ずつ、計八本の油圧配管が設けられる。該油圧配管のうち、ブームシリンダ２３用の配管３１・３２は図示せぬ制御バルブより延設されて、ブームブラケット９内を後方から前方へ貫通され、ブームシリンダ２３のシリンダ両端に連結される。
【００１９】
一方、バケットシリンダ１６用の配管２５・２６、アームシリンダ２０用の配管２７・２８、およびオフセットシリンダ２１用の配管２９・３０からなる計六本の油圧配管群は、図示せぬ制御バルブより延設されて、第一ブーム１７の後面に設けられ上下に開口部３３ａ・３３ｂを有する配管カバー３３内部に案内される。続いて、前記計六本の油圧配管群は、第二ブーム１８の後面に設けられ、上下に開口部３４ａ・３４ｂを有するとともに、左側面にも開口部３４ｃを有する配管カバー３４内部に案内される。このとき、オフセットシリンダ２１用の配管２９・３０は、開口部３４ｃより配管カバー３４外部に引き出され、オフセットシリンダ２１のシリンダ両端に連結される。
【００２０】
次に、バケットシリンダ１６用の配管２５・２６、アームシリンダ２０用の配管２７・２８からなる計四本の油圧配管群は、第三ブーム１９の後面に設けられた配管カバー３５（図５に図示）の下部開口部３５ａより配管カバー３５の内部に案内される。該配管カバー３５は側面視台形状で平面視「コ」字状として、第三ブーム１９の後部を覆う構成として、ボルト等により着脱可能に固定している。そして、第三ブーム１９後面は開口しており、前記計四本の油圧配管群は第三ブーム１９後面より第三ブーム１９内に案内される。このとき、前述したアームシリンダ２０のボトム側支持点２０ａを左右に貫通する回動軸３６は、その左端は第三ブーム１９の左側面に支持され、右端は第三ブーム１９の下面より立設されたブラケット３８に支持される。
【００２１】
また図６に示す如く、第三ブーム１９は平面視で右側面がやや膨らんだ形状となっており、アームシリンダ２０およびバケットシリンダ１６の油圧配管の挿通空間を形成している。つまり、第三ブーム１９のアームシリンダ２０のシリンダチューブが位置する後部部分の側板は側方に膨出し、前記配管２５・２６・２７・２８が縦方向に一列で並べて配置できる空間を形成している。こうして前記ブラケット３８と第三ブーム１９の右側面との間には配管通路１９ｂが設けられている。該配管通路１９ｂに前記配管２５・２６・２７・２８が通される。アームシリンダ２０用の配管２７・２８はアームシリンダ２０のシリンダ両端にそれぞれ連結される。一方バケットシリンダ１６用の配管２５・２６は、アームシリンダ２０と第三ブーム１９上面との隙間に沿って第三ブーム１９先端に案内され、バケットシリンダ１６のシリンダ両端に連結される。
【００２２】
以上の如く構成することは、次のような利点を有する。
前述したように、超小旋回作業車に備えられる作業機は、周囲の障害物と干渉しないように作業機の高さを抑えるとともに、作業機の表面には破損しやすい部品を極力突出・露出させないことが重要である。特に、側溝堀り作業を行う場合などは、作業機１０のうち第三ブーム１９の根元付近まで側溝に挿入されるため、油圧配管が作業機１０の表面に露出していると、誤って周囲と干渉して破損する場合がある。本発明は頑丈な第三ブーム１９内部にバケットシリンダ１６用の配管２５・２６およびアームシリンダ２０用の配管２７・２８を通しているため、これらの油圧配管を破損させることがなく作業機１０の信頼性が高い。
【００２３】
また、図８に示すように、従来の作業機においては油圧配管群１０３を第三ブーム１０１内に通してはいるものの、これら油圧配管群１０３は、アームシリンダ１０２のボトム側支持点１０２ａの下を通っている。そのため、アームシリンダ１０２のボトム側支持点１０２を高い位置に配設しなければならなかった。結果として、第三ブーム１０３が高さ方向に大きくなっていた。言い換えれば、第二ブーム１０４と第三ブーム１０１とを枢支する回動支点から、アームシリンダ１０２のボトム側支持点１０２ａまでの距離（図８におけるＬ）が大きくなっていたのである。
これに対して、本発明の作業機１０においては、アームシリンダ２０のボトム側支持点２０ａと第三ブーム１９右側面との間に配管通路１９ｂを設け、バケットシリンダ１６用の配管２５・２６およびアームシリンダ２０用の配管２７・２８を通した。その結果、従来の作業機と比較して、アームシリンダ２０のボトム側支持点２０ａをより低い位置に配設し、第三ブーム１９の高さを抑えることが可能となった。
【００２４】
なお、本実施例ではバケットシリンダ１６用の配管２５・２６およびアームシリンダ２０用の配管２７・２８は、アームシリンダ２０のボトム側支持点２０ａの右側面を通る構成となっているが、左側面を油圧配管が通るように第三ブームを構成しても同様の効果を奏する。
【００２５】
次に、図９から図１３を用いて、本発明における第三ブームの別実施例である第三ブーム３９について説明する。
第三ブーム３９は、第二ブーム、アームおよび平行リンクとの連結部の構成については前述の第三ブーム１９と略同じ構成である。また、アームシリンダ２０のボトム側支持点２０ａの右側面部分が油圧配管群を通すための配管通路３９ｂとなっており、第三ブーム３９の全高は図８に示す従来の第三ブーム１０１よりも低く構成されている。第三ブーム３９が図１から図７までに示す第三ブーム１９と異なる点は、該第三ブーム１９が複数の部材を溶接することにより成型されていたのに対し、別実施例の第三ブーム３９は鋳造により一体成型されていることである。
このように構成することにより、同じ強度を確保しつつ第三ブーム３９は溶接構造の第三ブーム１９と比較して軽量である。従って、超小旋回作業車全体に占める作業機の重量を小さくし、重量バランスをさらに向上させることが可能である。また部品点数、組み立て工数を削減することにより、製造コストを削減することも可能である。
【００２６】
また、図９及び図１２に示すように、第三ブーム３９の先端部から中途部にかけては内部が中空部３９ｃとなっており、強度を確保しつつ軽量化を可能としている。しかし、鋳造品かつ箱形構造を有するため、前記中空部３９ｃの後部上面側は型抜き用の開口部３９ｄ（図１２の斜線部）となっている。そして、該開口部３９ｄを閉塞しない場合、作業時に中空部３９ｃに水や土砂が堆積する可能性がある。そこで、開口部３９ｄに鋼板４０を全周にわたって溶接し、中空部３９ｃを閉塞しておく。
このように構成することにより、第三ブーム３９内への水や土砂の堆積を防止するとともに、第三ブーム３９の更なる剛性向上にも寄与する。
【００２７】
さらに、第三ブーム３９の後部には下面を開放した凹部４１が形成されており、ライト収納部としている。該凹部（ライト収納部）４１の前面は前下がりの斜面３９ｅとして前方空間を拡大して照明範囲が大きくなるようにし、該凹部４１の下左右側面にはボルト孔が左右方向に穿設され、ライトステー４２が左右水平方向にボルト等により前後角度調整可能に固設される。そして、該ステー４２の略中央にライト４３がボルト等により左右角度調整可能に固定される。ライト４３はバケット１１近傍を照射する方向に取り付けられる。
【００２８】
このように構成することは、以下のような利点がある。
図１４に示すように、従来のライト１０５は、第三ブーム１９の下面にボルト固定されたステー１０６に設けられていたが、該ステー１０６は第三ブーム１９の下面に大きく突出した形状となるため、作業時に障害物と干渉する可能性があった。また、該ステー１０６は構造体である第三ブーム１９と比較すると強度が小さいため、障害物と干渉すると破損する場合があった。しかし、このような破損を防止するためにステー１０６を肉厚の部材で構成すると、第三ブーム１９の総重量が大きくなり、超小旋回作業車の重量バランスから見て好ましいことではなかった。
【００２９】
本発明では、一体成型された鋳造品である第三ブーム３９にライト４３が内蔵されているため、ライト４３が障害物に干渉することがない。また、仮に第三ブーム３９が作業中に障害物と接触しても、ライト４３の左右両面は頑丈な構造体である第三ブームの側面に覆われており、破損することがない。
さらに、先端側に配置される頑丈な構造体である第三ブーム３９にライト４３が内蔵されていることから、ライトステー４２を肉厚の部材で構成せずともよく、第三ブーム３９の重量が大きく増加することがないので、作業機の軽量化に寄与する。
なお、ブーム内蔵式のライトは第三ブームに限定されず、図５に示すように、第二ブーム１８の前面にライト収納部４４を設け、ライトステー４５およびライト４６を固定しても同様の効果を奏する。
ただし、第二ブームにライトを内蔵すると、第二ブームが左右に回動する角度が大きくなるほど平面視におけるバケットとライト照射方向とのずれが大きくなる傾向がある。このことから、第二ブームにライトを内蔵する場合は極力第三ブームとの連結部に近い位置にライトを配設することが好ましい。また、第一ブームにライトを取り付けることも可能であるが、首振り機構を設ける必要があり、照射距離も長くなる。また、ブームを分割しない「く」字状の一体型ブームの折り曲げ部にライトを配置することも可能であるが、ライトを設置するためのスペースを大きな構造となるブームの中央に設けると剛性を低下させることになり、補強を施すと重量増加につながる。
【００３０】
続いて、本発明における第二ブーム１８の構造について、図１５から図１７を用いて説明する。
【００３１】
本発明の第二ブーム１８は、胴体部４７の一端に回動支点部である第三ブーム側連結部４８、他端に回動支点部である第一ブーム側連結部４９を嵌設し、該嵌合部位を全周にわたって溶接することにより嵌挿固定される。このとき第三ブーム側連結部４８と第一ブーム側連結部４９とは同一部材で構成されており、回動支点ピンを挿入する円筒部と、箱状の胴体部４７の前後の開口部に挿入する座部が一体的に構成されている。また、胴体部４７の後面には配管カバー３４をボルト固定するための固定部材５０・５０および油圧配管群を持ち上げ、第三ブーム１９と干渉させないための係止部材５１・５１が設けられる。さらに、胴体部４７の左側面かつ第三ブーム側連結部４８よりにブラケット５２が固設され、該ブラケット５２にオフセットシリンダ２１のロッド側支持点２１ｂが回動可能に枢支される。
【００３２】
一方、図１８に示すように、従来の第二ブーム１０７は、胴体部１０８の一端に回動支点部である第三ブーム側連結部１０９、他端に回動支点部である第一ブーム側連結部１１０を嵌設し、該嵌合部位を全周にわたって溶接することにより構成され、さらに胴体部１０８の左側面かつ第三ブーム側連結部１０９よりにブラケット１１１が固設され、該ブラケット１１１にオフセットシリンダのロッド側支持点が回動可能に枢支される点においては本発明の第二ブーム１８と略同じである。
しかし、第三ブーム側連結部１０９および第一ブーム側連結部１１０は該連結部に遊嵌される回動軸の長さが異なっていた（図１８においては、第三ブーム側連結部１０９の遊嵌軸長さＬ１が第一ブーム側連結部１１０の遊嵌軸長さＬ２より短い）。そのため、これら連結部はそれぞれ異なる形状の部材であり、部品を共通化して部品点数を削減することができなかったのである。
【００３３】
以上の如く、第三ブーム側連結部４８と第一ブーム側連結部４９とを同一形状の部材とすることにより、部品点数を削減（部品を共通化）し、製造コストを削減することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００３５】
即ち、第一ブーム、第二ブーム、第三ブーム、アームおよびバケットを備えた作業機を有する超小旋回作業車であって、前記第三ブーム内部、かつ、アームシリンダの第三ブーム側支持点の側方に、アームシリンダおよびバケットシリンダの油圧配管の挿通空間を形成したので、アームおよびバケットの操作を行う油圧配管が周囲の障害物などと干渉して破損することがなく、信頼性が高いとともに、掘削深さを確保しつつ第三ブームの全高を低くして、作業機の高さを低く抑えることが可能である。
【００３６】
また、第二ブームを箱状に構成して両端を開口し、該開口部に回動支点部の連結部を嵌挿固定するとともに、該両端の連結部を同一に構成するので、部品点数を削減（すなわち部品を共通化）し、製造コストを削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の作業機構造を備えた超小旋回作業車の左側面図。
【図２】  本発明の超小旋回作業車の正面図。
【図３】  本発明の超小旋回作業車の平面図。
【図４】  作業機の左側面図。
【図５】  第三ブームの左側面一部断面図。
【図６】  第三ブームの平面図。
【図７】  第三ブームの後面図。
【図８】  従来の第三ブームの左側面図。
【図９】  本発明における第三ブームの別実施例の左側面図。
【図１０】  本発明における第三ブームの別実施例を斜め下から見た図。
【図１１】  本発明における第三ブームの別実施例の平面図。
【図１２】  本発明における第三ブームの別実施例を斜め上から見た図。
【図１３】  本発明における第三ブームの別実施例の後面図。
【図１４】  従来のライト配設方法を示す図。
【図１５】  第二ブームの左側面図。
【図１６】  第二ブームの後面図。
【図１７】  第二ブームの斜視図。
【図１８】  従来の第二ブームの左側面図。
【符号の説明】
１  超小旋回作業車
１０  作業機
１１  バケット
１２  アーム
１６  バケットシリンダ
１７  第一ブーム
１８  第二ブーム
１９  第三ブーム
２０  アームシリンダ
２０ａ  ボトム側支持点
２５・２６・２７・２８  配管
３９  第三ブーム（別実施例）
４０  鋼板
４１  凹部（ライト収納部）
４２  ライトステー
４３  ライト
４４  ライト収納部
４５  ライトステー
４６  ライト
４７  胴体部
４８  第三ブーム側連結部
４９  第一ブーム側連結部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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