(57)【要約】【課題】太陽光の受光効率をアップさせることができる小型のフレキシブル太陽電池搭載充電器を提供することにある。【解決手段】長手方向軸を有する長い筒状のケース本体１１を備え、このケース本体１１の内部にシート状のフレキシブル太陽電池４１，４２を巻き付けて収納する巻き胴２２を設け、充電時にはフレキシブル太陽電池４１，４２をケース本体１１から外へ引き出して展開し、受光面を外部に露出させ、このフレキシブル太陽電池４１，４２で発生した電気エネルギーをケース本体１１に内蔵したバッテリー２８に蓄電するようにした携帯可能なフレキシブル太陽電池搭載充電器である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径より長い筒状の携帯可能なケース本体と、
前記ケース本体の内部に回転可能に設けられ、前記ケース本体の長手軸方向に沿わせて回転軸を配置した巻き胴と、
前記ケース本体の内部において前記巻き胴に巻取り収納され、充電時に前記ケース本体から外へ引き出して受光面を外部に露出可能なシート状のフレキシブル太陽電池と、
前記ケース本体に設けられ、前記巻き胴に巻取り収納されたフレキシブル太陽電池を外部に引き出す開口部と、
前記ケース本体に内蔵され、前記フレキシブル太陽電池で発生した電気エネルギーを蓄電する内蔵バッテリーと、
前記ケース本体に内蔵された電子部品基板ユニットと、
前記電子部品基板ユニットを介して前記バッテリーと電気的に接続された状態で前記ケース本体に設けられ、携帯機器の充電端子と接続可能な充電コネクタと、
を備え、
前記フレキシブル太陽電池は、前記ケース本体から引き出してフラット状に展開して前記受光面を広げて外部に露出するようにした携帯可能なフレキシブル太陽電池搭載充電器。
【請求項２】
前記巻き胴に巻き取られるフレキシブル太陽電池は、受光面を互いに向き合わせて重ねられる２枚のフレキシブル太陽電池を有し、一方のフレキシブル太陽電池を前記ケース本体から引き出し動作に伴って他方のフレキシブル太陽電池も同時に前記ケース本体から引き出されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル太陽電池搭載充電器。
【請求項３】
前記ケース本体に前記充電コネクタが露出して設けられ、前記ケース本体には前記充電コネクタを覆うキャップが着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載のフレキシブル太陽電池搭載充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するフレキシブル太陽電池を備えて電気エネルギーを内蔵バッテリーに蓄電して携帯電話機等の携帯機器のバッテリーに充電できるようにした携帯型のフレキシブル太陽電池搭載充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器としての例えば携帯電話機は本体内にバッテリーを備えており、充電が必要になった時は専用のＡＣ充電器を使用してバッテリーに充電することが行なわれる。しかし、専用のＡＣ充電器は嵩張るため、旅行や出張等の外出時にＡＣ充電器を持ち運ぶことには適さない。
【０００３】
また、乾電池を内蔵した充電器も市販されているが、乾電池自体に重量があるため、この充電器を持ち運ぶ上では不便である。
【０００４】
最近では、太陽電池パネルを搭載した携帯電話機用充電器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
特許文献１に示す携帯電話機用充電器は、直方体形状のボディの内部にバッテリーを備え、ボディの外表面に太陽電池パネルを装備し、さらにボディの端部に充電コネクタを設けたものである。太陽電池パネルが太陽光エネルギーを受けると、その太陽光エネルギーが電気エネルギーに変換され、ボディ内に装填したバッテリーに蓄電される。この充電コネクタを携帯電話機の充電端子に接続することにより携帯電話機のバッテリーに充電することができる。
【０００６】
また、充電器本体の周側縁部にヒンジ機構を介して枢支した複数枚のパネルを設け、このパネルに充電用電池に電気的に接続される太陽電池を設けた携帯電話機用充電器も知られている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に示す携帯電話機用充電器にあってはパネルがヒンジ機構を支点として回動することにより充電器本体の表面にパネルを重ねて格納される第１の使用形態と、充電器本体の側縁部から外側に展開される第２の使用形態に切り換え可能であり、複数枚のパネルを展開することにより太陽電池の受光面を拡大できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５８０８０６号公報
【特許文献２】特許第３９７４９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示す携帯電話機用充電器では、太陽電池パネルが外部に露出しているために、落下等の衝撃を受けたときに太陽電池パネルが破損しやすいとともに太陽電池パネルの受光面に傷が付き易い。したがって、太陽光の受光効率が悪くなり、電気エネルギーへの変換効率が低下するという問題があった。また、ボディのサイズが、幅５０ｍｍ×長さ１７０ｍｍ×厚さ２０ｍｍ前後であり、大型なものとなり、携帯に不便である。
【０００９】
特許文献２に示す携帯電話機用充電器は、複数枚のパネルを展開することにより太陽電池の受光面を拡大できるという効果を奏するが、パネル及び太陽電池を充電器本体の平面に重ねて格納したときに嵩張る。また、より広い面積を確保しようとすると、携帯電話機用充電器が一層嵩張り大型化して携帯に不便である。
【００１０】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、太陽光の受光効率をアップさせることができるとともにコンパクト化が図れるようにしたフレキシブル太陽電池搭載充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するために、請求項１の発明は、径より長い筒状の携帯可能なケース本体と、前記ケース本体の内部に回転可能に設けられ、前記ケース本体の長手軸方向に沿わせて回転軸を配置した巻き胴と、前記ケース本体の内部において前記巻き胴に巻取り収納され、充電時に前記ケース本体から外へ引き出して受光面を外部に露出可能なシート状のフレキシブル太陽電池と、前記ケース本体に設けられ、前記巻き胴に巻取り収納されたフレキシブル太陽電池を外部に引き出す開口部と、前記ケース本体に内蔵され、前記フレキシブル太陽電池で発生した電気エネルギーを蓄電する内蔵バッテリーと、前記ケース本体に内蔵された電子部品基板ユニットと、前記電子部品基板ユニットを介して前記バッテリーと電気的に接続された状態で前記ケース本体に設けられ、携帯機器の充電端子と接続可能な充電コネクタと、を備え、前記フレキシブル太陽電池は、前記ケース本体から引き出してフラット状に展開して前記受光面を広げて外部に露出するようにした携帯可能なフレキシブル太陽電池搭載充電器である。
【００１２】
請求項２の発明は、前記巻き胴に巻き取られるフレキシブル太陽電池は、受光面を互いに向き合わせて重ねられる２枚のフレキシブル太陽電池を有し、一方のフレキシブル太陽電池を前記ケース本体から引き出し動作に伴って他方のフレキシブル太陽電池も同時に前記ケース本体から引き出されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル太陽電池搭載充電器である。
【００１３】
請求項３の発明は、前記ケース本体に前記充電コネクタが露出して設けられ、前記ケース本体には前記充電コネクタを覆うキャップが着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載のフレキシブル太陽電池搭載充電器である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ケース本体内の巻き胴にフレキシブル太陽電池を巻取り収納し、充電時にはケース本体からフレキシブル太陽電池を引き出して受光面を広げて太陽電池の受光面を大幅に拡大することができる。したがって、太陽光の受光効率を大幅にアップさせることができる。また、フレキシブル太陽電池をケース本体に巻取り収納できるため、携帯時に嵩張ることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器を示す斜視図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿う同実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器の横断面図。
【図３】同実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器をケース本体の長手方向の中心軸に沿って縦断した断面図。
【図４】同実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器の電気エネルギー蓄電中の使用状態を示す斜視図。
【図５】同実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器に蓄電した電気エネルギーを携帯電話機のバッテリーに充電しようにした状態の斜視図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器の蓄電中の状態を示す斜視図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るフレキシブル太陽電池搭載充電器の蓄電中の使用状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
図１〜図５は本発明の第１の実施形態を示している。図１中１は、フレキシブル太陽電池搭載充電器を示し、このフレキシブル太陽電池搭載充電器１の全体形状はペンシルまたは万年筆などの筆記具様の携帯可能な形態を備える。
【００１７】
フレキシブル太陽電池搭載充電器１は合成樹脂材料によって比較的細長い略等しい経の円筒状に形成されたケース本体１１を有しており、このケース本体１１の長手軸方向の先端（一端）部分にはキャップ１２を着脱自在に装着するための装着部１３が形成されている。ここでの装着部１３にはキャップ１２をねじ込む雄ネジ１４を形成している。装着部１３はキャップ１２を着脱自在に係着できればよいので例えばキャップ１２を嵌合することによる係着する形式などでもよい。キャップ１２にはクリップ１５を設け、このクリップ１５を背広のポケットの縁や手帳等に挟み込むことにより、それらのものにフレキシブル太陽電池搭載充電器１を装着可能である。ここではケース本体１１を略等しい径の円筒状に形成したが、筆記具様の携帯可能な形態であれば等径でなくともよい。また、円筒でない楕円や多角形の筒状のものであってもよい。
【００１８】
ケース本体１１の、装着部１３側先端には図５に示す携帯電話機１６の充電端子１７と接続可能な充電コネクタ１８が突き出して設けられている。ケース本体１１の外部に突き出して露出した充電コネクタ１８は充電器１を携帯中等、充電コネクタ１８を使用しないとき、装着部１３に装着したキャップ１２により覆われ、保護される状態になる。また、ケース本体１１の長手軸方向の基端（他端）には図１に示すＡＣ充電コネクタ１９を接続可能なＡＣコンセント２０が設けられている。ＡＣコンセント２０にはＡＣ充電コネクタ１９と接続可能なＡＣ充電結合部２０ａが設けられている。ＡＣコンセント２０の開口は図示しない開閉可能なＡＣキャップやカバーによって覆われるようになっていて、ＡＣ充電結合部２０ａを保護できるようになっている。また、ＡＣ充電コネクタ１９はＡＣアダプタ２１を備える。
【００１９】
なお、ケース本体１１またはキャップ１２にストラップ孔（図示せず）を設け、ストラップ孔にボールチェーン式ストラップもしくはカニカンリング付きストラップを挿通して携帯電話機１６等に吊り下げて装着しておけるようにしてもよい。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ケース本体１１の内部には後述するフレキシブル太陽電池を巻き付けるための円筒状の巻き胴（巻軸）２２がケース本体１１の長手方向中心軸と同軸的に配置されている。図３に示すように巻き胴２２の両端部分は軸受２３ａ，２３ｂによってケース本体１１に軸支されている。これにより、巻き胴２２はケース本体１１の長手方向に沿う中心軸周りに回転可能な状態でケース本体１１に取り付けられる。
【００２１】
図３に示すようにケース本体１１内には巻き胴２２の内部にわたり支持アーム２５が配置されており、この支持アーム２５の少なくとも一端側部分は巻き胴２２の一端開口から突き出してケース本体１１の内壁に取り付けられた支持台２６に支持されている。巻き胴２２の内部における支持アーム２５の部分には電子部品基板ユニット２７およびバッテリー２８が搭載されている。電子部品基板ユニット２７の上面すなわちバッテリー２８側とは反対側の面には複数個の電子部品２９が搭載されている。電子部品基板ユニット２７およびバッテリー２８はケース本体１１に固定されている支持アーム２５の部分に取り付けられるので巻き胴２２の回転に影響されない状態でケース本体１１と一体化している。電子部品基板ユニット２７における上面には充電状態（充電時に点灯）を表示するための表示素子としてのＬＥＤ３０が設けられ、このＬＥＤ３０の点灯表示をケース本体１１に設けた透光性表示窓３１から確認できるようになっている。電子部品基板ユニット２７とバッテリー２８は図示しないリード線等の電気配線により充電コネクタ１８に接続されている。
【００２２】
図２及び図３に示すように巻き胴（巻軸）２２の外周には２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２がロール状に巻取られてケース本体１１内に収納されるようになっている。２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２はリード線(図示しない)を介して電子部品基板ユニット２７およびバッテリー２８に接続されていて、太陽光エネルギーを受けると、その光エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリー２８に蓄電するようになっている。
【００２３】
図４に示すように２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２はシート状またはフイルム状のフレキシブルシート４１ａ，４２ａの表面に太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂを積層してなる。フレキシブル太陽電池４１，４２の幅はケース本体１１の長さよりも狭い。また、フレキシブル太陽電池４１，４２の長さはケース本体１１の外周の数倍以上に長い。フレキシブル太陽電池４１，４２は受光面としての太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂを互いに対向させた状態に重ね合わせられる。２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２の基端は巻き胴２２に固定され、巻き胴２２を回転することによりその巻き胴２２の外周に巻き付けられるようになっている。
【００２４】
図２及び図４に示すように、ケース本体１１の反対側に位置する左右部位にはケース本体１１の長手軸方向に沿ってスリット状の開口部４３ａ，４３ｂがそれぞれ形成されており、これらの開口部４３ａ，４３ｂはフレキシブルシート４１ａ，４２ａの幅より僅かに長い。そして、図４に示すように、巻き胴２２に巻き付けられている重ね合わせた２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を引き剥がすようにして各々のフレキシブル太陽電池４１，４２を異なる開口部４３ａ，４３ｂから別々にケース本体１１の外へ引き出し、各フレキシブル太陽電池４１，４２を異なる左右に向けて展開させるようになっている。
【００２５】
図４に示すように、フレキシブルシート４１ａ，４２ａの繰出し端にはフレキシブルシート４１ａ，４２ａの幅より長いロッド４４，４５が設けられている。このロッド４４，４５はフレキシブル太陽電池４１，４２の繰出し側端がケース本体１１内に引き込まれてしまわないように開口部４３ａ，４３ｂの縁に係止する長さを持たしている。したがって、フレキシブル太陽電池４１，４２がケース本体１１内に引き込まれてもロッド４４，４５の部分まではケース本体１１内奥まで引き込まれない。ロッド４４，４５は開口部４３ａ，４３ｂ付近に係止すると同時にその開口部４３ａ，４３ｂを閉じる蓋を兼ねる。また、ロッド４４，４５は開口部４３ａ，４３ｂから大きく露出せずにその開口部４３ａ，４３ｂ内に入り込んで係止できる形態となっている。このため、ロッド４４，４５にはフレキシブル太陽電池４１，４２を引き出すときに使用する摘み４６，４７を設ける。
【００２６】
図３に示すように、ケース本体１１の壁部には巻き胴２２を回転操作するための操作部としての操作ローラ（操作体）４８が回動自在に設けられ、この操作ローラ４８の外周にはローレット加工が施されている。操作ローラ４８の内周には内歯４９ａが設けられ、巻き胴２２の外周には外歯４９ｂが設けられている。操作ローラ４８の内歯４９ａと巻き胴２２の外歯４９ｂとは小歯車４９ｃを介して連結されている。そしてケース本体１１の外へ突き出した操作ローラ４８の外周部を手指で操作することにより巻き胴２２を繰り出し方向または巻込み方向へ回転する操作が可能である。つまり、操作ローラ４８によって巻き胴２２を回転操作することにより、２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を同時に巻取り、または繰出す操作が可能である。
【００２７】
図３に示すように、巻き胴２２とケース本体１１との間にはいわゆるぜんまいバネなどの巻バネ５０を配置し、この巻バネ５０の一端を巻き胴２２に固定し、巻バネ５０の他端をケース本体１１に固定して、巻バネ５０により巻き胴２２を巻き取り方向へ回動するように付勢して巻取りを補助するようにしてもよい。また、ラチェット機構によってフレキシブル太陽電池４１，４２を所望位置まで引き出した状態でロックさせるようにしてもよい。ラチェット機構による係止状態を解除することにより、２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を、巻バネ５０の付勢力で自動的に巻き取るようにしてもよい。また、ラチェット機構等のロック状態を、操作ボタン等の操作体（図示せず）で作動させるようにしてもよい。フレキシブル太陽電池４１，４２に巻き胴２２への巻き癖を付け、摘み４６，４７を手指で摘んでフレキシブル太陽電池４１，４２をケース本体１１方向に軽く押し戻すと、フレキシブル太陽電池４１，４２が巻き胴２２に自動的に巻き取られるようにしてもよい。
【００２８】
次に、ケース本体１１に巻き込み状態で収納されている２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を繰り出す際には一方の例えばフレキシブル太陽電池４１の摘み４６を指で摘み、ケース本体１１からそのフレキシブル太陽電池４１を引き出す。すると、巻き胴２２が回転するため、他方のフレキシブル太陽電池４２も同時にケース本体１１から繰り出す。また、２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２の両方の摘み４６，４７を使用して２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を同時に繰り出すように操作してもよい。また、操作ローラ４８を手指で操作して巻き胴２２を繰り出し方向へ回転することにより２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を繰り出すこともできる。
【００２９】
また、ケース本体１１に２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を収納する場合は操作ローラ４８を手指で操作して巻き胴２２を巻込み方向へ回転することにより２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を同時に巻取ることができる。巻取り終端においてロッド４６，４７は開口部４３ａ，４３ｂの縁に係止し、それ以上、フレキシブル太陽電池４１，４２が巻き込まれることを防止し、２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２が巻取り完了したことが分かる。また、巻取りが完了した状態で開口部４３ａ，４３ｂはロッド４４，４５で閉塞される。
【００３０】
ところで、２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２は巻き胴２２に巻き付けられるが、ケース本体１１から引き出すことにより、自ら略フラット状に延伸する癖が付けられていることが望ましい。例えば、フレキシブル太陽電池４１，４２を引き出す方向に直交する横断面形状が緩やかに湾曲する癖を付けるようにする。すると、フレキシブル太陽電池４１，４２をケース本体１１から引き出したとき、フレキシブル太陽電池４１，４２は自ら広く展開し易くなる。このようにすれば、フレキシブル太陽電池４１，４２をケース本体１１から外へ引き出されると、太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂの受光面を広く露出させた状態に自ら拡がり、その状態を維持する。この場合、一方のフレキシブル太陽電池４１は、ケース本体１１の一側方へ延伸し、他方のフレキシブル太陽電池４２はケース本体１１の他方へ延伸して両太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂの受光面が同じ向きの太陽光などの外光に向かって露出する状態となるようにする。
【００３１】
図４に示すように、ケース本体１１の外へ繰り出した２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２は太陽光エネルギーを受け、そのエネルギーが電気エネルギーに変換され、バッテリー２８に蓄電される。２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２はケース本体１１の左右に拡がり、太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂの受光面積を増加させているため、太陽光の受光効率を大幅にアップさせることができる。
【００３２】
また、図１に示すようにＡＣコンセント１９にＡＣ充電コネクタ１８を接続し、ＡＣ充電結合部２０からバッテリー２８に蓄電するようにしてもよい。
【００３３】
図６は本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態は上記第１の実施形態と基本的な構成を同じくする。第１の実施形態と同一構成部分には同一番号を付して説明を省略する。
【００３４】
上述した第１の実施形態では２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を重ね合わせて用いたが、この第２の実施形態では１枚のフレキシブル太陽電池４１を用い、巻き胴２２の外周にその１枚のフレキシブル太陽電池４１をロール状に巻き付けるようにしたものである。したがって、１枚のフレキシブル太陽電池４１の長さを長くできる。また、フレキシブル太陽電池を繰り出す開口部も一つでよい。ケース本体１１に設ける開口部が一つで済むのでシンプルな外観となる。
【００３５】
図７は本発明の第３の実施形態を示している。この実施形態は上記第１の実施形態と基本的な構成を同じくする。第１の実施形態と同一構成部分には同一番号を付して説明を省略する。
【００３６】
本実施形態では、ケース本体１１の内部に巻取り収納される２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２の太陽電池モジュール４１ｂ，４２ｂを、フレキシブル太陽電池４１，４２の繰り出し方向に沿って連続する受光主体部５１，５２とすると、この受光主体部５１，５２の一側縁に該受光主体部５１，５２に対して折畳み、展開可能なヒンジ５１ａ，５２ａを介して受光補助部５３，５４を連接したものである。受光補助部５３，５４はシート状またはフイルム状のフレキシブルシート５３ａ，５４ａの表面に受光面としての太陽電池モジュール５３ｂ，５４ｂを積層したものである。このように受光補助部５３，５４を追加することにより、受光面積を拡大して太陽光の受光効率を大幅にアップさせることができる。なお、受光補助部５３，５４を受光主体部５１，５２の両側縁に更に設けるようにしてもよい。
【００３７】
また、本発明は、ケース本体１１の左右部位に２つの開口部４３ａ，４３ｂを設けて２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２をそれぞれの開口部４３ａ，４３ｂから別々に引き出すように構成したが、ケース本体１１に１つの開口部を設けてその１つの開口部から２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を一緒に引き出し、引き出した２枚のフレキシブル太陽電池４１，４２を左右に広げるようにしてもよい。フレキシブル太陽電池の巻取り形態は一例を示すものであり、適宜変更可能である。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のフレキシブル太陽電池搭載充電器は、携帯電話機、携帯ゲーム機器、携帯パソコン等のバッテリーに容易に充電することができる有用なものである。
【符号の説明】
【００４０】
１１…ケース本体、１８…充電コネクタ、２２…巻き胴、２７…電子部品基板ユニット、２８…バッテリー、４１…フレキシブル太陽電池、４２…フレキシブル太陽電池、４３ａ…開口部、４３ｂ…開口部。
【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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