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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-25
(45)【発行日】2022-06-02
(54)【発明の名称】防音壁
(51)【国際特許分類】
E01F 8/00 20060101AFI20220526BHJP
【ＦＩ】
E01F8/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019013062
(22)【出願日】2019-01-29
(65)【公開番号】P2020122271
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2020-10-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000161356
【氏名又は名称】宮地エンジニアリング株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】595122187
【氏名又は名称】ブリヂストンケービージー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100082418
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 朔生
(74)【代理人】
【識別番号】100167601
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 信之
(74)【代理人】
【識別番号】100201329
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 真二郎
(72)【発明者】
【氏名】永見 研二
(72)【発明者】
【氏名】久保 圭吾
(72)【発明者】
【氏名】石原 彰子
(72)【発明者】
【氏名】酒田 浩司
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 祐
(72)【発明者】
【氏名】武井 聡
【審査官】荒井 良子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０５８２５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－０７８２１６１（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特開２００５－２１３７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０４９２１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－１４８８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３２１８１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１２５７１１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｆ ８／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面視矩形のＦＲＰ壁材と、前記ＦＲＰ壁材の表面に配置する吸音体と、からなり、前記ＦＲＰ壁材は、平板状の壁面板と、前記壁面板の表面に、前記ＦＲＰ壁材を立設した際の高さ方向に亘って突設する平面視Ｔ字状のリブと、からなり、
前記吸音体は、矩形の板状体であり、
前記吸音体は、一枚の前記ＦＲＰ壁材に並列する前記リブ間、又は、二枚並べた前記ＦＲＰ壁材のそれぞれの前記リブ間のうち、少なくともいずれか一方に配置し、
前記リブは、前記壁面板と略平行な側部押さえ材を有し、
前記吸音体の側辺は、前記壁面板と前記側部押さえ材との間に位置することを特徴とする、防音壁。
【請求項2】
請求項１に記載の防音壁において、前記壁面板のうち、前記リブと平行な側辺の表面から前記壁面板と平行に突設したフランジを有することを特徴とする、防音壁。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の防音壁において、隣り合う前記リブの前記側部押さえ材間に亘って配設する表面押さえ材を有することを特徴とする、防音壁。
【請求項4】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の防音壁において、前記吸音体の上方に、上蓋を配置することを特徴とする、防音壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防音性能を有する壁構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
鉄道や道路において、車両が走行する際に生じる騒音が外部に伝播するのを防ぐために、防音壁が設けられている。
従来の防音壁としては、重量の大きなコンクリート製の防音壁が用いられている。
しかし、コンクリートは経年劣化があり、また重量が大きく高架橋等の下部の構造体への負荷も大きい。
このため、近年は、軽量な繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製の防音壁がコンクリート製の防音壁に代わって採用されるようになっている。
従来の防音壁としては、重量の大きなコンクリート製の防音壁が用いられている。
しかし、コンクリートは経年劣化があり、また重量が大きく高架橋等の下部の構造体への負荷も大きい。
このため、近年は、軽量な繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製の防音壁がコンクリート製の防音壁に代わって採用されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００７－２３９１９号公報
【文献】特開２０１３－６８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載のＦＲＰ製の防音壁は、芯材を内包することにより防音性能を高めている。
しかし、芯材を内包することにより、防音壁を構成する防音パネルの重量が大きくなり、運搬や現場での設置作業が重労働となる。
しかし、芯材を内包することにより、防音壁を構成する防音パネルの重量が大きくなり、運搬や現場での設置作業が重労働となる。
【0005】
特許文献２に記載のＦＲＰ製の防音壁は、中空構造となっている。
中空構造の防音壁は軽量で運搬や現場での設置作業は容易となるが、内部空間の空気による共鳴現象により特定帯域の音響透過損失が低下し、防音性能の低い防音壁となってしまう。
中空構造の防音壁は軽量で運搬や現場での設置作業は容易となるが、内部空間の空気による共鳴現象により特定帯域の音響透過損失が低下し、防音性能の低い防音壁となってしまう。
【0006】
本発明は、軽量で運搬や現場での設置作業が容易であり、かつ、防音性能の高い、防音壁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、平面視矩形のＦＲＰ壁材と、前記ＦＲＰ壁材の表面に配置する吸音体と、からなり、前記ＦＲＰ壁材は、平板状の壁面板と、前記壁面板の表面に、前記ＦＲＰ壁材を立設した際の高さ方向に亘って突設する平面視Ｔ字状のリブと、からなり、前記吸音体は、矩形の板状体であり、前記吸音体は、一枚の前記ＦＲＰ壁材に並列する前記リブ間、又は、二枚並べた前記ＦＲＰ壁材のそれぞれの前記リブ間のうち、少なくともいずれか一方に配置し、前記リブは、前記壁面板と略平行な側部押さえ材を有し、前記吸音体の側辺は、前記壁面板と前記側部押さえ材との間に位置するすることを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の防音壁において、前記壁面板のうち、前記リブと平行な側辺の表面から前記壁面板と平行に突設したフランジを有することを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第３発明は、第１発明又は第２発明の防音壁において、隣り合う前記リブの前記側部押さえ材間に亘って配設する表面押さえ材を有することを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれかの防音壁において、前記吸音体の上方に、上蓋を配置することを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の防音壁において、前記壁面板のうち、前記リブと平行な側辺の表面から前記壁面板と平行に突設したフランジを有することを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第３発明は、第１発明又は第２発明の防音壁において、隣り合う前記リブの前記側部押さえ材間に亘って配設する表面押さえ材を有することを特徴とする、防音壁を提供する。
本願の第４発明は、第１発明乃至第３発明のいずれかの防音壁において、前記吸音体の上方に、上蓋を配置することを特徴とする、防音壁を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
（１）防音壁を構成するＦＲＰ壁材と吸音体のどちらも軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
（２）ＦＲＰ壁材の表面に吸音体を設置するため、防音性能が高い。
（３）吸音体は側辺部分を側部押さえ材により押さえるのみであり、露出部分が大きいため、防音性能が高い防音壁となる。
（４）軽量な防音壁のため、既存壁の置き換えにおいて、設置する構造体の構造に関わらず使用できる。
（１）防音壁を構成するＦＲＰ壁材と吸音体のどちらも軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
（２）ＦＲＰ壁材の表面に吸音体を設置するため、防音性能が高い。
（３）吸音体は側辺部分を側部押さえ材により押さえるのみであり、露出部分が大きいため、防音性能が高い防音壁となる。
（４）軽量な防音壁のため、既存壁の置き換えにおいて、設置する構造体の構造に関わらず使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の防音壁の斜視図
【図2】本発明の防音壁のＦＲＰ壁材の斜視図
【図3】ＦＲＰ壁材の固定状態の説明図
【図4】本発明の防音壁の断面図
【図5】本発明の防音壁の吸音体の斜視図
【図6a】本発明の防音壁の構築方法の説明図（１）
【図6b】本発明の防音壁の構築方法の説明図（２）
【図6c】本発明の防音壁の構築方法の説明図（３）
【図7】その他実施例に係る防音壁の斜視図
【図8】その他実施例に係る防音壁の断面図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0011】
【0012】
＜２＞ＦＲＰ壁材
ＦＲＰ壁材１は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）を材質とする部材である。
ＦＲＰ壁材１は、平面視矩形の平板状の壁面板１１と、壁面板１１の表面に高さ方向に亘って突設するリブ１２と、リブ１２と平行な壁面板１１の側辺に設けるフランジ１３と、からなる（図２）。
壁面板１１と、リブ１２、フランジ１３は、一体成形とする。
ＦＲＰ壁材１は、立設する構造体に打設したアンカーボルト３１にアングル３及び固定ボルト３２、固定ナット３３を介して立設する（図３）。なお、ＦＲＰ壁材１の立設方法はこの方法に限定されない。
ＦＲＰ壁材１は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）を材質とする部材である。
ＦＲＰ壁材１は、平面視矩形の平板状の壁面板１１と、壁面板１１の表面に高さ方向に亘って突設するリブ１２と、リブ１２と平行な壁面板１１の側辺に設けるフランジ１３と、からなる（図２）。
壁面板１１と、リブ１２、フランジ１３は、一体成形とする。
ＦＲＰ壁材１は、立設する構造体に打設したアンカーボルト３１にアングル３及び固定ボルト３２、固定ナット３３を介して立設する（図３）。なお、ＦＲＰ壁材１の立設方法はこの方法に限定されない。
【0013】
＜２．１＞リブ
リブ１２は平面視Ｔ字状の部材である。
複数のＦＲＰ壁材１を立設したときに、リブ１２が等間隔に並列するように、壁面板１１の側辺からリブ１２までの長さと隣り合うリブ１２の間隔を設定する。
リブ１２は平面視Ｔ字状の部材である。
複数のＦＲＰ壁材１を立設したときに、リブ１２が等間隔に並列するように、壁面板１１の側辺からリブ１２までの長さと隣り合うリブ１２の間隔を設定する。
【0014】
＜２．２＞フランジ
フランジ１３は平板状であり、壁面板１１の側辺の表面から、壁面板１１と平行に突設する。
複数のＦＲＰ壁材１の側辺同士を合わせて立設したときに、側辺同士の接合部分の表面にフランジ１３が位置する。
フランジ１３を設けることにより、ＦＲＰ壁材１同士の隙間がなくなり、ＦＲＰ壁材１の面に直交する方向に作用する力が、フランジ１３を介して隣接するＦＲＰ壁材１に分散される（図４）。
フランジ１３は平板状であり、壁面板１１の側辺の表面から、壁面板１１と平行に突設する。
複数のＦＲＰ壁材１の側辺同士を合わせて立設したときに、側辺同士の接合部分の表面にフランジ１３が位置する。
フランジ１３を設けることにより、ＦＲＰ壁材１同士の隙間がなくなり、ＦＲＰ壁材１の面に直交する方向に作用する力が、フランジ１３を介して隣接するＦＲＰ壁材１に分散される（図４）。
【0015】
＜３＞吸音体
吸音体２は、入射した音のエネルギーを熱エネルギーに変換することにより、反射する音のエネルギーを減らすものである。
吸音体２は、ポリエステル繊維不織布を矩形の板状に形成した母材２１と、母材２１の少なくとも音響入射側にポリエステル繊維スパンボンド不織布からなる表面材２２を熱融着して一体とした複合吸音体であり（図５）、優れた吸音性能を発揮する。また、表面材２２には撥水処理を施すことにより、母材２１の保護材にもなる。表面材２２は、母材２１の音響入射側に限らず、表面全面に設けてもよい。
吸音体２の構成素材であるポリエステル繊維不織布は、軽量で優れた吸音性能を有し、リサイクルができるため地球環境に優しく、また、耐候性、耐久性、耐水性、耐薬品性にも優れ、長期的に安定して使用できる材料である。
吸音体２は、立設したＦＲＰ壁材１のうち、一枚のＦＲＰ壁材１に並列するリブ１２間や、二枚並べて立設したＦＲＰ壁材１のそれぞれのリブ１２間に配置する。
吸音体２の大きさは、高さ方向はＦＲＰ壁材１の高さよりも短くし、幅方向は、並列したリブ１２の間隔と略同一とし、奥行き方向は、突設するリブ１２の高さよりも短くする。
吸音体２は、入射した音のエネルギーを熱エネルギーに変換することにより、反射する音のエネルギーを減らすものである。
吸音体２は、ポリエステル繊維不織布を矩形の板状に形成した母材２１と、母材２１の少なくとも音響入射側にポリエステル繊維スパンボンド不織布からなる表面材２２を熱融着して一体とした複合吸音体であり（図５）、優れた吸音性能を発揮する。また、表面材２２には撥水処理を施すことにより、母材２１の保護材にもなる。表面材２２は、母材２１の音響入射側に限らず、表面全面に設けてもよい。
吸音体２の構成素材であるポリエステル繊維不織布は、軽量で優れた吸音性能を有し、リサイクルができるため地球環境に優しく、また、耐候性、耐久性、耐水性、耐薬品性にも優れ、長期的に安定して使用できる材料である。
吸音体２は、立設したＦＲＰ壁材１のうち、一枚のＦＲＰ壁材１に並列するリブ１２間や、二枚並べて立設したＦＲＰ壁材１のそれぞれのリブ１２間に配置する。
吸音体２の大きさは、高さ方向はＦＲＰ壁材１の高さよりも短くし、幅方向は、並列したリブ１２の間隔と略同一とし、奥行き方向は、突設するリブ１２の高さよりも短くする。
【0016】
＜３．１＞吸音体の保持
ＦＲＰ壁材１の壁面板１１と吸音体２との間は、隙間がないことが好ましい。
吸音体２の下端は、壁面板１１及びリブ１２に突設した支持材１４により支持する。
また、ＦＲＰ壁材１のリブ１２には、ＦＲＰ壁材１の高さ方向に沿って側部押さえ材１５を設ける。
側部押さえ材１５は断面視Ｌ字状とし、一辺をリブ１２に沿って固定し、他辺をリブ１２から突設する押さえ部とする。押さえ部は壁面板１１と平行とし、押さえ部と壁面板１１との間隔は、吸音体２の奥行きと略同一とする。これにより、吸音体２の側辺部分は側部押さえ材１５によって保持される。
支持材１４及び側部押さえ材１５はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製とし、リベットやボルト、ナットを介してＦＲＰ壁材１に固定するのが好適である。
吸音体２は壁面材のリブ１２間に配置し、また、側辺部分を側部押さえ材１５により押さえるのみであり、露出部分が大きく、防音性能が高い防音壁となる。
ＦＲＰ壁材１の壁面板１１と吸音体２との間は、隙間がないことが好ましい。
吸音体２の下端は、壁面板１１及びリブ１２に突設した支持材１４により支持する。
また、ＦＲＰ壁材１のリブ１２には、ＦＲＰ壁材１の高さ方向に沿って側部押さえ材１５を設ける。
側部押さえ材１５は断面視Ｌ字状とし、一辺をリブ１２に沿って固定し、他辺をリブ１２から突設する押さえ部とする。押さえ部は壁面板１１と平行とし、押さえ部と壁面板１１との間隔は、吸音体２の奥行きと略同一とする。これにより、吸音体２の側辺部分は側部押さえ材１５によって保持される。
支持材１４及び側部押さえ材１５はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製とし、リベットやボルト、ナットを介してＦＲＰ壁材１に固定するのが好適である。
吸音体２は壁面材のリブ１２間に配置し、また、側辺部分を側部押さえ材１５により押さえるのみであり、露出部分が大きく、防音性能が高い防音壁となる。
【0017】
＜４＞上蓋
吸音体２は母材２１の表面に撥水処理を施した表面材２２を熱融着したポリエステル繊維系吸音材であるため、耐水性は保有するが、万が一水が内部に入りこむと水がしばらく保持される可能性がある。
このため、吸音体２を構成するポリエステル繊維の配向方向を一方向とし、配向方向をＦＲＰ壁材１に設置した際の高さ方向とすることにより、内部に入りこんだ水が繊維に沿って下方に流れ落ちやすくなるという特色が発揮され、速やかに排水される。
また、並列したＦＲＰ壁材１の上端には、上蓋１６を設ける。
上蓋１６は、並列したリブ１２の上端間に渡設し、リブ１２の上端に突設した上蓋支持材１６１に固定する。上蓋１６と上蓋支持材１６１はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製とし、リベットを介して上蓋１６と上蓋支持材１６１を固定するのが好適である。
上蓋１６で吸音体２の上方を覆うことにより、吸音体２の内部に水が浸入するのを防止できる。
吸音体２は母材２１の表面に撥水処理を施した表面材２２を熱融着したポリエステル繊維系吸音材であるため、耐水性は保有するが、万が一水が内部に入りこむと水がしばらく保持される可能性がある。
このため、吸音体２を構成するポリエステル繊維の配向方向を一方向とし、配向方向をＦＲＰ壁材１に設置した際の高さ方向とすることにより、内部に入りこんだ水が繊維に沿って下方に流れ落ちやすくなるという特色が発揮され、速やかに排水される。
また、並列したＦＲＰ壁材１の上端には、上蓋１６を設ける。
上蓋１６は、並列したリブ１２の上端間に渡設し、リブ１２の上端に突設した上蓋支持材１６１に固定する。上蓋１６と上蓋支持材１６１はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製とし、リベットを介して上蓋１６と上蓋支持材１６１を固定するのが好適である。
上蓋１６で吸音体２の上方を覆うことにより、吸音体２の内部に水が浸入するのを防止できる。
【0018】
＜５＞防音壁の構築
＜５．１＞ＦＲＰ壁材の立設
次に、ＦＲＰ壁材１と吸音体２とを用いた防音壁の構築方法について説明する。
まず、壁面板１１、リブ１２、フランジ１３が一体成形され、予め支持材１４、側部押さえ材１５、上蓋支持材１６１を取り付けたＦＲＰ壁材１を並べて立設する（図６ａ）。
隣り合うＦＲＰ壁材１の接合部分の表面には、フランジ１３が位置する。
並列したＦＲＰ壁材１の表面には、等間隔にリブ１２が並列する。
ＦＲＰ壁材１は軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
＜５．１＞ＦＲＰ壁材の立設
次に、ＦＲＰ壁材１と吸音体２とを用いた防音壁の構築方法について説明する。
まず、壁面板１１、リブ１２、フランジ１３が一体成形され、予め支持材１４、側部押さえ材１５、上蓋支持材１６１を取り付けたＦＲＰ壁材１を並べて立設する（図６ａ）。
隣り合うＦＲＰ壁材１の接合部分の表面には、フランジ１３が位置する。
並列したＦＲＰ壁材１の表面には、等間隔にリブ１２が並列する。
ＦＲＰ壁材１は軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
【0019】
＜５．２＞吸音体の配置
次に、等間隔に並列するリブ１２の間であって、ＦＲＰ壁材１の表面と、側部押さえ材１５との間に、吸音体２を落とし込む（図６ｂ）。
吸音体２の下端は、壁面板１１及びリブ１２に突設した支持材１４により支持される。
吸音体２は軽量であり、運搬や現場での落とし込み作業が容易である。
次に、等間隔に並列するリブ１２の間であって、ＦＲＰ壁材１の表面と、側部押さえ材１５との間に、吸音体２を落とし込む（図６ｂ）。
吸音体２の下端は、壁面板１１及びリブ１２に突設した支持材１４により支持される。
吸音体２は軽量であり、運搬や現場での落とし込み作業が容易である。
【0020】
＜５．３＞上蓋の設置
最後に、上蓋１６を並列したリブ１２の上端間に渡設し、リブ１２の上端に突設した上蓋支持材１６１に固定する（図６ｃ）。
上蓋１６はＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製のため軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
最後に、上蓋１６を並列したリブ１２の上端間に渡設し、リブ１２の上端に突設した上蓋支持材１６１に固定する（図６ｃ）。
上蓋１６はＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製のため軽量であり、運搬や現場での設置作業が容易である。
【0021】
防音壁を構成するＦＲＰ壁材１、吸音体２いずれも軽量である。このため、防音壁も軽量となる。
このため、既存壁の置き換えにおいて、従来のコンクリート製の防音壁では高重量による下部の構造体への負荷が大きく、使用が困難な場合であっても、軽量な本発明の防音壁を使用できる。
このため、既存壁の置き換えにおいて、従来のコンクリート製の防音壁では高重量による下部の構造体への負荷が大きく、使用が困難な場合であっても、軽量な本発明の防音壁を使用できる。
【0022】
［その他実施例］
＜１＞表面押さえ材の設置
吸音体２の表面には、高さ方向に所定の間隔を設けて、表面押さえ材１７を設置しても良い（図７、８）。
表面押さえ材１７は、断面視Ｌ字状（図７、８（ａ））又は平板状（図８（ｂ））とする。
表面押さえ材１７は、両端を隣り合うリブ１２の側部押さえ材１５に固定し、側部押さえ材１５間に亘って配設する。
吸音体２と表面押さえ材１７との間に隙間がある場合には、表面押さえ材１７の背面に裏支持材１７１を設けてもよい（図８）。裏支持材１７１で隙間をなくすことにより、吸音体２が風等により揺れるのを防止する。
表面押さえ材１７と裏支持材１７１はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製とし、リベットを介してそれぞれ固定するのが好適である。
＜１＞表面押さえ材の設置
吸音体２の表面には、高さ方向に所定の間隔を設けて、表面押さえ材１７を設置しても良い（図７、８）。
表面押さえ材１７は、断面視Ｌ字状（図７、８（ａ））又は平板状（図８（ｂ））とする。
表面押さえ材１７は、両端を隣り合うリブ１２の側部押さえ材１５に固定し、側部押さえ材１５間に亘って配設する。
吸音体２と表面押さえ材１７との間に隙間がある場合には、表面押さえ材１７の背面に裏支持材１７１を設けてもよい（図８）。裏支持材１７１で隙間をなくすことにより、吸音体２が風等により揺れるのを防止する。
表面押さえ材１７と裏支持材１７１はＦＲＰ壁材１と同じくＦＲＰ製又はＧＦＲＰ製とし、リベットを介してそれぞれ固定するのが好適である。
【符号の説明】
【0023】
１…ＦＲＰ壁材、１１…壁面板、１２…リブ、１３…フランジ、１４…支持材、１５…側部押さえ材、１６…上蓋、１６１…上蓋支持材、１７…表面押さえ材、１７１…裏支持材
２…吸音体
３…アングル、３１…アンカーボルト、３２…固定ボルト、３３…固定ナット
２…吸音体
３…アングル、３１…アンカーボルト、３２…固定ボルト、３３…固定ナット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7】
【図8】