(57)【要約】【課題】主に自動車の各種制御用に用いられる車両用スイッチに関し、小型で配線基板の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】配線基板１５を多層基板で形成して、配線基板１５の両面に第一及び第二外部放熱板１６Ａ、１６Ｄと、配線基板１５の積層された基板間に、第一内部放熱板１６Ｂを配設すると共に、通孔１５Ｄの内側面に形成した接続部１５Ｅによって各放熱板１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｄを接続することによって、制御手段８に生じた発熱が各放熱板を介して放熱し、制御手段８や検出手段６の温度上昇が抑制されるため、小型で配線基板１５の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能なものにすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略箱型のケースと、このケース内に上下動可能に収納された作動体と、前記作動体に装着された磁石と、前記ケース内に配設された配線基板と、この配線基板に形成され、前記磁石の磁気を検出する検出手段と、この検出手段からの出力信号に応じてスイッチング部の開閉を行う制御手段からなり、前記配線基板を多層基板で形成し、前記配線基板の表面及び裏面の少なくとも一方に外部放熱板を設けると共に、前記配線基板の積層された基板間に、内部放熱板を設けて、前記配線基板を貫通する通孔の内側面に形成した接続部によって前記外部放熱板と前記内部放熱板を接続した車両用スイッチ。
【請求項２】
略箱型のケースの上面開口部をカバーで覆うと共に、配線基板の検出手段と反対面に外部放熱板と制御手段を設け、前記カバー下面及び前記ケース内面に保持部を設けて、前記配線基板の外周部を前記保持部に保持させた請求項１記載の車両用スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のブレーキペダル操作時の、ストップランプの消点灯制御等に用いられる車両用スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブレーキペダルを踏み込んだ際にはストップランプを点灯させ、離した際には消灯させる、ブレーキペダルの操作に伴うストップランプの制御用として、主に押圧操作型の車両用スイッチが多く使用されている。
【０００３】
このような従来の車両用スイッチについて、図５及び図６を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の車両用スイッチの断面図であり、同図において、１は上面開口の略箱型で絶縁樹脂製のケース、２はこのケース１内に上下動可能に収納された作動体で、作動体２の下方右側面には磁石３が装着されている。
【０００５】
そして、４は導電金属製の複数の端子、５は両面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、配線基板５がケース１の右方側壁に配置されると共に、複数の端子４の上端がこの配線基板５の配線パターンにはんだ付け等によって接続され、端子４下端はケース１底面から下方へ突出している。
【０００６】
また、配線基板５の磁石３との対向面にはホール素子等の検出手段６や、その反対面には半導体スイッチ等のスイッチング部８Ａが一体形成されたＩＣ等からなる制御手段８が各々形成されている。
【０００７】
なお、制御手段８下面には電極が設けられ、この電極が対向する配線基板５の右側面に貼付された銅箔の放熱板７の表面に当接すると共に、制御手段８側面から延出した複数の端子（図示せず）が配線パターンにはんだ付けされて、制御手段８が配線基板５に実装されている。
【０００８】
さらに、コンデンサや抵抗、ダイオード等の各種電子部品が配線基板５の両面に実装され、検出手段６や制御手段８、端子４および各種電子部品が配線パターンを介して電気的に接続されている。
【０００９】
そして、９はコイル状の戻りばね、１０はケース１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね９が作動体２下面とケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２を上方に付勢すると共に、作動体２上端がカバー１０上面中央の中空筒部から上方へ突出して、車両用スイッチ１１が構成されている。
【００１０】
また、このように構成された車両用スイッチ１１が、図５の要部側面図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル３０の手前に、アーム３０Ａによって作動体２先端が押圧された状態で装着されると共に、ケース１底面から突出した複数の端子４が、コネクタ３１やリード線によって複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載する）からなるストップランプ３２やバッテリー３３、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００１１】
つまり、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない状態では、作動体２が戻りばね９を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体２右側面に装着された磁石３も下方へ移動し、磁石３の中心と対向配置された検出手段６の中心が大きく離れて、検出手段６が検出する磁石３の磁気は微弱な状態となっている。
【００１２】
また、検出手段６は検出した磁気の強弱によって、その磁気が所定値以上の場合には、制御手段８へＯＮ信号を出力して、制御手段８はこの出力信号に応じスイッチング部８Ａを閉状態とし、一方、磁気が所定値以下の場合には、制御手段８へＯＦＦ信号を出力して、制御手段８はスイッチング部８Ａを開状態とするようになっているため、この作動体２が押圧された状態では、スイッチング部８Ａは開状態となり、ストップランプ３２は消灯した状態となっている。
【００１３】
そして、ブレーキペダル３０が踏み込まれると、アーム３０Ａが作動体２先端から離れ押圧力が除かれるため、図６に示したように、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２が上方へ移動すると共に、作動体２に装着された磁石３も上方へ移動して、磁石３と検出手段６が対向した状態となり、検出手段６が検出する磁石３の磁気が強くなるため、制御手段８はスイッチング部８Ａを閉状態に切換え、ストップランプ３２が点灯する。
【００１４】
このように、ブレーキペダル３０の操作によって、車両用スイッチ１１の作動体２を上下動させると共に、作動体２右側面の磁石３の磁気を検出手段６が検出し、この検出手段６からの出力信号に応じて、制御手段８がスイッチング部８Ａを開閉することによって、ストップランプ３２の消点灯制御を行うように構成されている。
【００１５】
なお、ストップランプ３２が点灯した時には、制御手段８には複数のＬＥＤ等からなるストップランプ３２によってＤＣ１２Ｖ・２〜３Ａの電流が通電されるため、制御手段８は発熱して５０〜６０度温度が上昇する場合がある。
【００１６】
したがって、例えば車両用スイッチ１１の周囲温度が８０度以上の高温状態となった場合には、制御手段８の温度は発熱を含め１３０度以上に上昇して、制御手段８自体やその反対面にある検出手段６が高温となり、これらの動作等に支障が生じる可能性があった。
【００１７】
また、制御手段８の発熱による温度上昇を抑制するためには、制御手段８に当接する放熱板７をより大きな面積のものにすることによって放熱性を高めることができるが、配線基板５の両面には多数の電子部品等が実装されて放熱板７を拡張するスペースがなく、さらに配線基板５全体を大きくした場合には、車両用スイッチ１１が大きくなってしまうものであった。
【００１８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００９−５１２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、前記従来の車両用スイッチ１１においては、ストップランプ３２の開閉に伴う制御手段８の発熱による温度上昇を抑制するには、配線基板５に設けた放熱板７をより大きな面積のものにする必要があり、車両用スイッチ１１が大きくなってしまうという課題があった。
【００２１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、小型で放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能な車両用スイッチ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】
【００２２】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、検出手段や制御手段が設けられた配線基板を多層基板で形成して、配線基板の表面及び裏面の少なくとも一方に外部放熱板を設けると共に、配線基板の積層された基板間に内部放熱板を設けて、配線基板を貫通する通孔の内側面に形成した接続部によって、外部放熱板と内部放熱板を接続して車両用スイッチを構成したものであり、通孔の接続部により接続された複数の放熱板を重なり合わせて配設することによって、配線基板が小さい面積でより大きな放熱面積のものにすることができ、制御手段に生じた発熱が複数の放熱板を介して放熱して、制御手段自体や検出手段の温度上昇が抑制されるため、小型化が図れ、配線基板の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能な車両用スイッチを得ることができるという作用を有する。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、略箱型のケースの上面開口部をカバーで覆うと共に、配線基板の検出手段と反対面に外部放熱板と制御手段を設け、カバー下面及びケース内面に保持部を設けて、配線基板の外周部を保持部に保持させたものであり、検出手段と反対面に装着された制御手段が保持部と配線基板によって仕切られて、制御手段からの発熱は外部放熱板や内部放熱板を介して制御手段側の空間に放熱されるが、検出手段側に伝わり難く、検出手段の温度上昇をより抑制できるため、さらに確実な動作が可能なものにすることができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、小型で配線基板の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能な車両用スイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図
【図２】同要部拡大断面図
【図３】同要部分解斜視図
【図４】同他の実施の形態による断面図
【図５】ブレーキペダルの要部側面図
【図６】従来の車両用スイッチの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２７】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２８】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による車両用スイッチの断面図であり、同図において、１は上面開口の略箱型でポリブチレンテレフタレート等の絶縁樹脂製のケース、２はこのケース１内に上下動可能に収納されたポリオキシメチレン等の作動体で、作動体２の下方右側面には磁石３が装着されている。
【００２９】
そして、４は銅合金等の導電金属製の複数の端子、１５は両面に複数の配線パターン（図示せず）が形成され、複数の基板が積層された所謂、多層基板である配線基板で、配線基板１５がケース１の右方側壁に配置されると共に、複数の端子４の上端がこの配線基板１５の配線パターンにはんだ付け等によって接続され、端子４下端はケース１底面から下方へ突出している。
【００３０】
なお、ここで配線基板１５の詳細について図２の要部断面図や図３の要部分解斜視図を参照して説明する。
【００３１】
すなわち、同図において、１５Ａはガラス入りエポキシ樹脂などの絶縁樹脂製の第一基板で、この第一基板１５Ａの右側面に、略矩形状で銅箔などのエッチング加工された導電金属板製の第一外部放熱板１６Ａが設けられている。
【００３２】
そして、１５Ｂは同じく絶縁樹脂製の第二基板で、この第二基板の右側面及び左側面には、同じく導電金属板製でエッチング加工され、上方向に開いた略コの字状の切欠部１６Ｘ、１６Ｙが相対して各々形成された、第一内部放熱板１６Ｂ及び第二内部放熱板１６Ｃが設けられている。
【００３３】
また、１５Ｃは同じく絶縁樹脂製の第三基板で、この第三基板の左側面には、略矩形状の導電金属板製でエッチング加工された第二外部放熱板１６Ｄが設けられている。
【００３４】
さらに、第二基板１５Ｂが第一基板１５Ａと第三基板１５Ｃとの間に接着シートや接着剤などによって固着され、右側面の第一外部放熱板１６Ａと左側面の第二外部放熱板１６Ｄ間を貫通する複数の通孔１５Ｄが形成されると共に、通孔１５Ｄの内側面には銅めっきや銅ペースト等によって接続部１５Ｅが各々形成されている。
【００３５】
そして、第一外部放熱板１６Ａと第一内部放熱板１６Ｂ及び第二外部放熱板１６Ｄが、接続部１５Ｅによって互いに接続されている。
【００３６】
なお、第二内部放熱板１６Ｃの下部には、列状に並設した複数の通孔１５Ｄの接続部１５Ｅから内周が所定間隔離れた長孔１６Ｚが設けられ、第二内部放熱板１６Ｃは接続部１５Ｅとは直接接続されていない。
【００３７】
また、第一及び第二内部放熱板１６Ｂ、１６Ｃは第一及び第二外部放熱板１６Ａ、１６Ｄより面積が大きく、これら放熱板が配線基板１５の厚み方向に互いに重なり合うように配置されて、配線基板１５が構成されている。
【００３８】
さらに、図１に示すように、配線基板１５の磁石３との対向面にはホール素子等の検出手段６や、その反対面には、半導体スイッチ等のスイッチング部８Ａが一体形成されたＩＣ等からなる制御手段８が各々形成されている。
【００３９】
なお、第一外部放熱板１６Ａが配線基板１５の電源側パターンに接続されると共に、第二内部放熱板１６Ｃがグランド側パターンに接続され、図３に示すように、制御手段８下面に設けられた電極８Ｂが、対向する配線基板１５の第一外部放熱板１６Ａに当接すると共に、制御手段８側面から延出した複数の端子が配線パターンにはんだ付けされて、制御手段８が配線基板１５に実装されている。
【００４０】
さらに、コンデンサや抵抗、ダイオード等の各種電子部品が配線基板１５の両面に実装され、検出手段６や制御手段８、端子４および各種電子部品が配線パターンを介して電気的に接続されている。
【００４１】
そして、９はコイル状の戻りばね、１０はケース１上面の開口部を覆う絶縁樹脂製のカバーで、戻りばね９が作動体２下面とケース１の底面との間にやや撓んだ状態で装着されて、作動体２を上方に付勢すると共に、作動体２上端がカバー１０上面中央の中空筒部から上方へ突出して、車両用スイッチ２１が構成されている。
【００４２】
また、このように構成された車両用スイッチ２１が、図５の要部側面図に示すように、一般に自動車のブレーキペダル３０の手前に、アーム３０Ａによって作動体２先端が押圧された状態で装着されると共に、ケース１底面から突出した複数の端子４が、コネクタ３１やリード線によって複数のＬＥＤ等からなるストップランプ３２やバッテリー３３、車両の電子回路（図示せず）等に接続される。
【００４３】
なお、バッテリー３３から端子４や配線基板１５、第一外部放熱板１６Ａ、電極８Ｂ等を介して、制御手段８のスイッチング部８Ａの入力側に電源が接続されると共に、スイッチング部８Ａの出力側が制御手段８側面に延出した端子や配線基板１５、端子４等を介してストップランプ３２に接続されている。
【００４４】
そして、ブレーキペダル３０が踏み込まれていない状態では、作動体２が戻りばね９を撓めながら下方へ押圧操作され、作動体２右側面に装着された磁石３も下方へ移動し、磁石３の中心と対向配置された検出手段６の中心が大きく離れて、検出手段６が検出する磁石３の磁気は微弱な状態となっている。
【００４５】
また、この検出手段６に接続された制御手段８は、検出手段６が検出した磁気の強弱によって、その磁気が所定値以上の場合には、制御手段８へＯＮ信号を出力して、制御手段８はこの出力信号に応じスイッチング部８Ａを閉状態とし、一方、磁気が所定値以下の場合には、制御手段８へＯＦＦ信号を出力して、制御手段８はスイッチング部８Ａを開状態とするようになっているため、この作動体２が押圧された状態では、スイッチング部８Ａは開状態となり、ストップランプ３２は消灯した状態となっている。
【００４６】
そして、ブレーキペダル３０が踏み込まれると、アーム３０Ａが作動体２先端から離れ押圧力が除かれるため、図１に示したように、戻りばね９の弾性復帰力によって作動体２が上方へ移動すると共に、作動体２に装着された磁石３も上方へ移動して、磁石３と検出手段６が対向した状態となり、検出手段６が検出する磁石３の磁気が強くなるため、制御手段８がスイッチング部８Ａを閉状態に切換え、ストップランプ３２が点灯する。
【００４７】
このように、ブレーキペダル３０の操作によって、車両用スイッチ２１の作動体２を上下動させると共に、作動体２右側面の磁石３の磁気を検出手段６が検出し、この検出手段６からの出力信号に応じて、制御手段８がスイッチング部８Ａを開閉することによって、ストップランプ３２の消点灯制御を行うように構成されている。
【００４８】
なお、ストップランプ３２が点灯した時には、制御手段８には複数のＬＥＤ等からなるストップランプ３２によってＤＣ１２Ｖ・２〜３Ａの電流が通電され、制御手段８は発熱して数十度以上、温度が上昇する。
【００４９】
しかし、この時、制御手段８に生じた発熱は制御手段８下面に当接した第一外部放熱板１６Ａに伝達し、さらに、配線基板１５を貫通する複数の通孔１５Ｄに設けた接続部１５Ｅを介して、第一内部放熱板１６Ｂや制御手段８とは反対面の第二外部放熱板１６Ｄに伝達して分散されると共に、各放熱板から放熱して、制御手段８自体や周辺の温度上昇が抑制される。
【００５０】
つまり、接続部１５Ｅを介して接続された、配線基板１５の左右側面の第一及び第二外部放熱板１６Ａ、１６Ｄや積層された基板間の第一内部放熱板１６Ｂの各放熱板によって、制御手段８の発熱が直接放熱されるため、車両用スイッチ２１が比較的高温状態で使用された場合でも、制御手段８や検出手段６が過度な高温度になることを防ぎ、これらの正常な動作が確保できるようになっている。
【００５１】
また、第二内部放熱板１６Ｃはグランド接続されているため直接、接続部１５Ｅに接続されていないが、第一内部放熱板１６Ｂや第二外部放熱板１６Ｄから第二基板１５Ｂや第三基板１５Ｃを介して伝わった熱は、第二内部放熱板１６Ｃによって放熱されるため、配線基板１５の放熱性を高めることができる。
【００５２】
さらに、第一内部放熱板１６Ｂや第二内部放熱板１６Ｃに設けた切欠部１６Ｘや切欠部１６Ｙは、第三基板１５Ｃ上の検出手段６の投影範囲より大きい範囲の切欠きとしており、検出手段６に対しこの直下に第一及び第二内部放熱板１６Ｂ、１６Ｃが重ならず、離れているため、制御手段８から第一及び第二内部放熱板１６Ｂ、１６Ｃに伝わった熱が、切欠部１６Ｘ、１６Ｙによって第二基板１５Ｂや第三基板１５Ｃを介して検出手段６に伝わり難く、検出手段６の温度上昇をより抑制することができる。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、検出手段６や制御手段８が設けられた配線基板１５を多層基板で形成して、配線基板１５の両面に第一及び第二外部放熱板１６Ａ、１６Ｄと、配線基板１５の積層された基板間に、第一内部放熱板１６Ｂを各々設け、配線基板１５を貫通する通孔１５Ｄの内側面に形成した接続部１５Ｅによって、第一外部放熱板１６Ａや第一内部放熱板１６Ｂ、第二外部放熱板１６Ｄを接続することによって、接続された複数の放熱板を重なり合わせて配設し、配線基板１５が小さい面積でもより大きな放熱面積のものにすることができ、制御手段８に生じた発熱が複数の放熱板を介して放熱して、制御手段８自体や検出手段６の温度上昇が抑制されるため、小型化が図れ、配線基板１５の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能な車両用スイッチを実現することができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、配線基板１５を第一〜第三基板１５Ａ〜１５Ｃと、外側の両面や各基板間に配線パターンなどの層を４層設けた、所謂、４層基板の多層基板として説明したが、配線基板を５層基板以上として、両面及び積層された基板間に放熱板を各々配設し、配線基板を貫通する通孔とその内側面に接続部を形成して、所定の放熱板を接続することによって、多少高価なものとはなるが、さらに放熱板が増え放熱効果の高いものにすることができる。
【００５５】
また、以上の説明では、配線基板１５の両面に第一及び第二外部放熱板１６Ａ、１６Ｄを設けると共に、内部に第一内部放熱板１６Ｂを設けて、通孔１５Ｄの接続部１５Ｅによってこれら３つの放熱板を接続したものとして説明したが、例えば、配線基板１５の左側面に放熱板を配設するスペースがない場合等には、多少、放熱性は劣るが、第一外部放熱板１６Ａと第一内部放熱板１６Ｂを各々設けて、接続部１５Ｅによってこれら２つの放熱板を接続した構成としても良い。
【００５６】
さらに、図４の断面図に示すように、ケース１の上面開口を覆うカバー１０の下面に、下方へ断面略コ字状に突出した保持部２２Ａを一体に形成すると共に、ケース１の底面及び前後方向の内側面に断面略コ字状の保持部２２Ｂを設け、配線基板１５の上端の外周部を保持部２２Ａに、同じく下端及び前後端の外周部を保持部２２Ｂに各々保持し、磁石３や検出手段６が装着された配線基板１５の左側面側の空間と、制御手段８が装着された右側面側の空間を仕切ることで、制御手段８の発熱を検出手段６により伝わり難くすることができる。
【００５７】
つまり、配線基板１５に装着された検出手段６に対し反対面となる右側面に、第一外部放熱板１６Ａとこれに通孔１５Ｄ内側面の接続部１５Ｅによって接続された第一内部放熱板１６Ｂを各々設けると共に、制御手段８を第一外部放熱板１６Ａに当接させて装着し、配線基板１５の外周部が絶縁樹脂製の保持部２２Ａ、２２Ｂに保持されて、配線基板１５が左右側面側の空間を仕切るように装着されることにより、制御手段８の発熱は第一外部放熱板１６Ａや第一内部放熱板１６Ｂによって配線基板１５の右側面側に放熱されるが、配線基板１５と保持部２２Ａ、２２Ｂによって仕切られた左側面側の空間へは制御手段８の発熱は伝わり難く、検出手段６への熱伝達をより少なくすることができる。
【００５８】
したがって、制御手段８自体は高温条件下、例えば渋滞時での運転等で、ストップランプ３２の点灯頻度が多く、１３０度近傍の温度に上昇した場合でも、制御手段８に比べ高温下での動作等に支障が生じ易い検出手段６には、制御手段８の発熱が直接伝わり難く、検出手段６の温度上昇がより抑制されるため、さらに検出手段６の動作を確実なものにすることができる。
【００５９】
なお、以上の説明では、カバー１０下面に保持部２２Ａを、ケース１の底面及び内側面に保持部２２Ｂを各々一体に設けて、配線基板１５の上下及び前後の外周部を保持させたものとして説明したが、保持部２２Ａと保持部２２Ｂをカバー１０やケース１とは別体として設け、これらを配線基板１５の外周部に装着すると共に、カバー１０下面とケース１の底面及び前後の内側面に当接するように装着させて、配線基板１５の左右側面側の空間を仕切るように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による車両用スイッチは、小型で配線基板の放熱性が良好で、高温下においても確実な動作が可能な車両用スイッチを得ることができ、主に自動車のストップランプの消点灯制御用等として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ケース
２  作動体
３  磁石
４  端子
６  検出手段
８  制御手段
８Ａ  スイッチング部
８Ｂ  電極
９  戻りばね
１０  カバー
１１、２１  車両用スイッチ
１５  配線基板
１５Ａ  第一基板
１５Ｂ  第二基板
１５Ｃ  第三基板
１５Ｄ  通孔
１５Ｅ  接続部
１６Ａ  第一外部放熱板
１６Ｂ  第一内部放熱板
１６Ｃ  第二内部放熱板
１６Ｄ  第二外部放熱板
１６Ｘ、１６Ｙ  切欠部
１６Ｚ  長孔
２１  車両用スイッチ
２２Ａ、２２Ｂ  保持部
３０  ブレーキペダル
３０Ａ  アーム
３１  コネクタ
３２  ストップランプ
３３  バッテリー
【図１】
2010267606.tif 000003
【図２】
2010267606.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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