(57)【要約】【課題】アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を備える電線に確実に固定できる端子金具を提供する。【解決手段】アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線４１と芯線４１の周囲を覆う絶縁被覆４２とを備えた電線４に取り付けられ、絶縁被覆４２が重ねられる底壁３４と、底壁３４の相対する端部のそれぞれから立設され且つ底壁３４に向けて内側に折り曲げられて絶縁被覆４２と圧着される一対のかしめ片３６と、を有する銅又は銅合金からなる端子金具３において、一対のかしめ片３６うち少なくとも一方のかしめ片３６の内側の面３６ｃに、長手方向が絶縁被覆の周方向に沿う突出部３８を有している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線と該芯線の周囲を覆う絶縁被覆とを備えた電線に取り付けられ、前記絶縁被覆が重ねられる底壁と、前記底壁の相対する端部のそれぞれから立設され且つ前記底壁に向けて内側に折り曲げられて前記絶縁被覆と圧着される一対のかしめ片と、を有する銅又は銅合金からなる端子金具において、
前記一対のかしめ片のうち少なくとも一方のかしめ片の内側の面に、長手方向が絶縁被覆の周方向に沿う突出部を有していることを特徴とする端子金具。
【請求項２】
前記突出部が、前記一対のかしめ片のうち一方のかしめ片の内側の面のみに設けられ、
前記一対のかしめ片のうち他方のかしめ片が、その内側の面を前記一方のかしめ片の外側の面に密に重ねるように折り曲げられることを特徴とする請求項１に記載の端子金具。
【請求項３】
前記突出部が前記一対のかしめ片を打ち出して形成されているとともに、前記突出部の高さが、前記一対のかしめ片の厚みに対して８分の１以上で且つ４分の１以下に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ等に用いられる端子金具に関し、特に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線及び該芯線を覆う絶縁被覆を備える電線と圧着される端子金具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体としての自動車には、種々の電子機器が搭載される。前記自動車は、前記電子機器に電源装置からの電力や制御装置からの制御信号などを伝えるためのワイヤハーネスが配索されている。
【０００３】
ワイヤハーネスは、電線とコネクタとを備えている。この電線は、細線を撚り合わせた芯線と、絶縁性の合成樹脂から成り前記芯線の外周を覆う絶縁被覆と、を備えている。このコネクタは、絶縁性の合成樹脂で形成されたハウジングと、該ハウジング内に収容されるとともに前記電線の端末に取り付けられた端子金具を備えている。
【０００４】
このワイヤハーネスに用いられる芯線の材料として一般的には銅が用いられるが、近年の環境意識の高まりなどに伴い自動車の軽量化やリサイクル性向上などの強い要請があり、そのため、比重が銅の約３分の１で且つリサイクル性に優れたアルミニウム又はアルミニウム合金をワイヤハーネスの芯線として利用することが広がりつつある。そして、このようなアルミニウム又はアルミニウム合金を芯線としたワイヤハーネスに取り付けられる端子金具が特許文献１に提案されている。
【０００５】
特許文献１に提案されている端子金具を図１１に示す。端子金具７０１は、端子接触部７１０と電線接続部７２０とによって構成されている。端子接触部７１０は角筒状に形成されており内部にばね片を備えている。また、電線接続部７２０は、電線７４０の芯線７４１を圧着するワイヤバレル７２１と、電線７４０を絶縁被覆７４２の上から圧着するインシュレーションバレル７２２と、によって構成されている。
【０００６】
ワイヤバレル７２１は、前後に異なる高さの二股状の構造を有している。すなわち、ワイヤバレル７２１は、インシュレーションバレル７２２に隣接する第１のワイヤバレル７２１ａと、当該第１のワイヤバレル７２１ａより高さの低い第２のワイヤバレル７２１ｂと、によって構成されている。
【０００７】
このワイヤバレル７２１に圧着される電線７４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる細線を撚り合わせた芯線７４１と、絶縁性の合成樹脂からなり該芯線７４１の外周を覆う絶縁被覆７４２と、によって構成され、電線７４０の端部から一定長さだけ絶縁被覆７４２を除去して芯線７４１を露出させている。この露出された芯線７４１は、絶縁被覆７４２に隣接した大径で一定長さを有する第１の導体部と、第１の導体部に隣接して当該第１の導体部の外周面に位置する細線を除去した小径で一定長さの第２の導体部と、を備えている。
【０００８】
そして、端子金具７０１の第１のワイヤバレル７２１ａをかしめて上記電線の第１の導体部と圧着し、且つ、端子金具７０１の第２のワイヤバレル７２１ｂをかしめて上記電線の第２の導体部と圧着して、端子金具７０１と上記電線７４０の芯線７４１とが互いに接続される。さらに、端子金具７０１のインシュレーションバレル７２２をかしめて上記電線７４０の絶縁被覆７４２と圧着して、端子金具７０１と上記電線７４０の絶縁被覆７４２とが互いに固定される。そして、この端子金具７０１によれば、図１２、図１３に示すように、電線７４０の各細線と端子金具７０１とを接触させることができ、安定した電気接続を維持することができた。
【特許文献１】特開２００５−１１６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したような端子金具７０１は、端子接触部７１０の内部にばね片を有しているので、ばね性及び導電性に優れる銅又は銅合金がその材料として適している。しかしながら、銅又は銅合金は、アルミニウム又はアルミニウム合金に比べてスプリングバック特性が大きいので、銅又は銅合金からなる端子金具７０１をかしめて上述したようなアルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線７４１を備える電線７４０と圧着させると、スプリングバック特性の差異により圧着が緩んでしまい端子金具７０１と電線７４０とを確実に固定できないという問題があった。この問題を回避するため、端子金具７０１の各バレル７２１、７２２を強くかしめて圧着することが考えられるが、このようにすると芯線７４１が圧迫されて、芯線７４１の長手方向に引っ張り荷重を受けたときに破断しやすくなり、電線７４０を固定する強度がかえって低下してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を備える電線に確実に固定できる端子金具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線と該芯線の周囲を覆う絶縁被覆とを備えた電線に取り付けられ、前記絶縁被覆が重ねられる底壁と、前記底壁の相対する端部のそれぞれから立設され且つ前記底壁に向けて内側に折り曲げられて前記絶縁被覆と圧着される一対のかしめ片と、を有する銅又は銅合金からなる端子金具において、前記一対のかしめ片のうち少なくとも一方のかしめ片の内側の面に、長手方向が絶縁被覆の周方向に沿う突出部を有していることを特徴とする端子金具である。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記突出部が、前記一対のかしめ片のうち一方のかしめ片の内側の面のみに設けられ、前記一対のかしめ片のうち他方のかしめ片が、その内側の面を前記一方のかしめ片の外側の面に密に重ねるように折り曲げられることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記突出部が前記一対のかしめ片を打ち出して形成されているとともに、前記突出部の高さが、前記一対のかしめ片の厚みに対して８分の１以上で且つ４分の１以下に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載された発明によれば、一対のかしめ片のうち少なくとも一方のかしめ片の内側の面に、長手方向が絶縁被覆の周方向に沿う突出部を有しているので、このかしめ片を電線とかしめたときにこの突出部が絶縁被覆の周方向に沿って食い込み、そのため、スプリングバックによって圧着が緩んでも電線に確実に固定することができる。
【００１５】
請求項２に記載された発明によれば、突出部が、一対のかしめ片のうち一方のかしめ片の内側の面のみに設けられ、一対のかしめ片のうち他方のかしめ片が、その内側の面を一方のかしめ片の外側の面に密に重ねるように折り曲げられるので、電線に突出部をくい込ませる一方のかしめ片の外側に更に他方のかしめ片を密に重ねてかしめることができ、そのため、スプリングバックによる圧着の緩みを抑制して、電線により確実に固定することができる。
【００１６】
請求項３に記載された発明によれば、突出部が一対のかしめ片を打ち出して形成されているとともに、突出部の高さが、一対のかしめ片の厚みに対して８分の１以上で且つ４分の１以下に形成されているので、かしめ片の強度を低下させることなく、打ち出しにより突出部を容易に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る端子金具の一実施形態を、図１〜図８を参照して説明する。この端子金具（図中、符号３で示す）は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線を備えた被覆電線（図中、符号４で示す）の端末に取り付けられて、該芯線と電気的及び物理的に接続されるものである。
【００１８】
このような端子金具３が接続される電線４は、図１に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる複数の細線を撚り合わせたアルミニウム芯線４１と、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの絶縁性の合成樹脂からなり該アルミニウム芯線４１を被覆する絶縁被覆としての被覆部４２と、を備えている。アルミニウム芯線４１は、図２に示すように、横断面が円形状に形成されている。電線４は、その端末において、被覆部４２が除去されてアルミニウム芯線４１が露出されている。
【００１９】
端子金具３は、銅又は銅合金からなる板金を所定の形状に打ち抜いたのち折り曲げるなどして得られ、図１に示すように、図示しない相手側の端子金具と接続する電気接触部３１と、電線４のアルミニウム芯線４１と接続される電線接続部３２と、を一体に備えている。
【００２０】
電気接触部３１は、角筒状の筒部３３と、該筒部３３内に収容されたばね片３７とを備えている。筒部３３は、図示例では、四角筒に形成されている。ばね片３７は、筒部３３内に侵入した相手側の端子金具の雄タブなどの挿入子を、筒部３３の内面に向かって付勢して該内面との間に挟む。即ち、電気接触部３１は、筒部３３内に相手側の端子金具の雄タブなどの挿入子が挿入され、ばね片が筒部３３の内面との間に前述した挿入子を挟むことで、相手側の端子金具と電気的及び物理的に接続する。
【００２１】
電線接続部３２は、図１、図２に示すように、断面円弧状の底壁３４と、一対の芯線かしめ片３５と、一対の被覆部かしめ片３６と、を備えている。底壁３４は、その長手方向Ｙ１が筒部３３の長手方向に沿うように筒部３３の外壁に連なっている。底壁３４は、図中の上側に位置する面に電線４が重なるように配置される。底壁３４は、特許請求の範囲に記載された底壁に相当する。
【００２２】
一対の芯線かしめ片３５は、それぞれ底壁３４の長手方向Ｙ１の中央付近で且つ底壁３４の幅方向Ｙ２に沿って相対する両端部から互いに向かい合って図中上方に向けて立設されている。
【００２３】
一対の芯線かしめ片３５は、図５などに示すように、それぞれの底壁３４から離れた側の縁（即ち、先端）が底壁３４に向けて近づく方向に折り曲げられ、これら先端が底壁３４に重ねられた電線４のアルミニウム芯線４１にくい込むようにかしめられて圧着される。そして、一対の芯線かしめ片３５と底壁３４とがアルミニウム芯線４１を挟み、それらとアルミニウム芯線４１とが密着する。
【００２４】
一対の被覆部かしめ片３６は、請求項中の一対のかしめ片に相当し、底壁３４の電気接触部３１から離れた側の端部に設けられている。一対の被覆部かしめ片３６は、図１などに示すように、底壁３４の幅方向Ｙ２に沿って相対する両端部から底壁３４の長手方向Ｙ１に沿って互いにずれて図中上方に向けて立設されている。
【００２５】
一対の被覆部かしめ片３６は、それぞれの内側の面３６ｃに突出部３８が設けられている。この突出部３８は、その長手方向が電線４の周方向（即ち、底壁３４から被覆部かしめ片３６の先端３６ａに向かう方向）に沿うように打ち出されて形成されている。突出部３８は、図４に示すように、横断面が台形状であり、その高さＨが被覆部かしめ片３６の厚みＴに対して８分の１以上で且つ４分の１以下に形成されている。また、突出部３８の上面３８ａの幅が、０．１ｍｍ以上で且つ０．２ｍｍ以下に形成されている。このように突出部３８を形成することにより、被覆部かしめ片３６の強度を低下させることなく、突出部３８を容易に設けることができる。また、突出部３８の横断面を、その先端がとがったくさび状に形成しても良い。
【００２６】
被覆部かしめ片３６は、図５に示すように、底壁３４から離れた側の縁（即ち、先端３６ａ）が底壁３４に近づく方向に向かい且つその内側の面３６ｃが電線４の被覆部４２の外周面に密に重なるように折り曲げられて、底壁３４との間に電線４の被覆部４２を挟む。このとき、被覆部かしめ片３６の内側の面３６ｃに設けられた突出部３８が、図６に示すように電線４の被覆部４２に食い込むようにして、被覆部かしめ片３６は、電線４の被覆部４２とかしめられ圧着される。
【００２７】
前述した構成の端子金具３は、例えば図７に示す圧着装置１によって、電線４の端末に取り付けられる。即ち、圧着装置１によって、端子金具３の一対の芯線かしめ片３５の先端が底壁３４に近づく方向に向けて内側に折り曲げられ、且つ、端子金具３の被覆部かしめ片３６の先端３６ａが底壁３４に近づく方向に向けて内側に折り曲げられることにより、端子金具３は、その一対の芯線かしめ片３５及び一対の被覆部かしめ片３６が、それぞれ電線４のアルミニウム芯線４１及び被覆部４２とかしめられて電線４の端末に圧着される。
【００２８】
圧着装置１は、図７に示すように、図示しない装置本体と、かしめ手段としてのかしめ部１５と、駆動源としてのエアシリンダ１７とを備えている。装置本体は、工場のフロア上などに設置される。なお、駆動源としては、モータや油圧式のものであっても良い。
【００２９】
かしめ部１５は、型としてのアンビル１９と、型としてのクリンパ２７とを備えている。アンビル１９は、装置本体に固定されている。アンビル１９は、その表面１９ａ上に端子金具３が重ねて配置される（位置付けられる）。
【００３０】
クリンパ２７は、アンビル１９と間隔をあけて相対し、且つ、該アンビル１９に接離自在に装置本体に支持されている。即ち、アンビル１９とクリンパ２７とは、互いに接離自在に設けられている。なお、接離とは、互いに近づいたり互いに離れたりすることをいう。クリンパ２７には、アンビル１９寄りの縁部から接離方向に沿って設けられた溝２７ａが設けられている。この溝２７ａはアンビル１９から離れる方向に向かうに従って幅が狭くなるように形成されている。
【００３１】
アンビル１９とクリンパ２７とが互いに離れた状態で、アンビル１９の表面１９ａ上に端子金具３と電線４とが位置付けられる。そののち、アンビル１９とクリンパ２７とが互いに近づけられて、互いの間に端子金具３と電線４とを挟んで、一対の芯線かしめ片３５及び一対の被覆部かしめ片３６のそれぞれを電線４とかしめる。
【００３２】
駆動源としてのエアシリンダ１７は、シリンダ本体２８と、該シリンダ本体２８から突没自在に設けられたロッド２９とを備えている。シリンダ本体２８は、装置本体に取り付けられている。ロッド２９は、クリンパ２７に取り付けられている。エアシリンダ１７は、ロッド２９をシリンダ本体２８から突出させてクリンパ２７をアンビル１９に近づけ、ロッド２９をシリンダ本体２８に没入させてクリンパ２７をアンビル１９から離す。
【００３３】
次に、上述した構成の端子金具３をアルミニウム芯線４１に取り付ける方法を説明する。まず、図８に示すように、アンビル１９とクリンパ２７とが離れた状態で、アンビル１９の表面１９ａ上に、クリンパ２７の溝２７ａと一対の被覆かしめ片３６とが相対するように端子金具３を配置する。
【００３４】
そして、端子金具３の一対の被覆かしめ片３６間に位置する底壁３４に、電線４の被覆部４２を位置付ける。これにより、端子金具３の電線接続部３２の一部である底壁３４の上側に被覆部４２が重ねられて配置される。
【００３５】
その後、エアシリンダ１７のロッド２９が伸長する。すると、アンビル１９にクリンパ２７が近づいて、一対の被覆部かしめ片３６がクリンパ２７に設けた溝２７ａの内側面に沿って変形する。即ち、一対の被覆部かしめ片３６が、それぞれの先端３６ａを底壁３４に近づく方向に向けて内側に折り曲げられる。そして、アンビル１９とクリンパ２７との間に端子金具３と電線４の被覆部４２とを挟んで、電線４に端子金具３を取り付ける。最終的に、一対の被覆部かしめ片３６が、図６に示すように、その内側の面３６ｃに設けられた突出部３８を電線４の被覆部４２にくい込ませて、被覆部４２が底壁３４と一対の被覆部かしめ片３６とに密に接した状態で端子金具３に圧着される。
【００３６】
そして、エアシリンダ１７のロッド２９が縮小して、アンビル１９とクリンパ２７とが互いに離れて、アンビル１９上の端子金具３を取り除く。
【００３７】
以上より、本発明によれば、一対の被覆部かしめ片３６のそれぞれの内側の面３６ｃに、長手方向が電線４の被覆部４２の周方向に沿う突出部３８を有しているので、この被覆部かしめ片３６を電線４とかしめたときにこの突出部３８が被覆部４２の周方向に沿って食い込み、そのため、スプリングバックによって圧着が緩んでも電線４に確実に固定することができる。
【００３８】
また、突出部３８が一対の被覆部かしめ片３６を打ち出して形成されているとともに、突出部３８の高さが、一対の被覆部かしめ片３６の厚みに対して８分の１以上で且つ４分の１以下に形成されているので、一対の被覆部かしめ片３６の強度を低下させることなく、打ち出しにより突出部３８を容易に形成できる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、一対の被覆部かしめ片３６のそれぞれの内側の面３６ｃに突出部３８が設けられているものであったが、少なくとも一方の被覆部かしめ片３６に突出部３８が設けられていれば、上記効果が期待できる。
【００４０】
また、本発明に係る端子金具の他の実施形態として、図９、図１０に示すような構成の端子金具（符号３Ａで示す）がある。この端子金具３Ａは、上述した実施形態と同様に電気接触部３１と電線接続部３２とを備えており、そして、電線接続部３２には、一対の被覆部かしめ片３６Ａ（３６Ａ１、３６Ａ２）が設けられている。なお、端子金具３Ａにおいて、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してそれら説明を省略する。
【００４１】
この一対の被覆部かしめ片３６Ａは、請求項中の一対のかしめ片に相当し、底壁３４の電気接触部３１から離れた側の端部に設けられている。一対の被覆部かしめ片３６Ａは、底壁３４の幅方向Ｙ２に沿って相対する両端部から底壁３４の長手方向Ｙ１に沿って互いに向かい合って図中上方に向けて立設されている。
【００４２】
一対の被覆部かしめ片３６Ａのうち一方のかしめ片３６Ａ１には、その内側の面３６Ａ１ｃに長手方向が電線４の被覆部４２の周方向に沿う突出部３８Ａが設けられている。この突出部３８Ａの形状は、上述した実施形態における突出部３８と同じに形成されている。また、一対の被覆部かしめ片３６Ａのうち他方のかしめ片３６Ａ２は平板状に形成されている。
【００４３】
そして、一方の被覆部かしめ片３６Ａ１は、図１０に示すように、先端３６Ａ１ａが底壁３４に近づく方向に向かい且つその内側の面３６Ａ１ｃが電線４の被覆部４２の外周面に密に重なるように折り曲げられて、底壁３４との間に電線４の被覆部４２を挟む。このとき、図１０に示すように被覆部かしめ片３６Ａ１の内側の面３６Ａ１ｃに設けられた突出部３８Ａが、電線４の被覆部４２に食い込む。さらに、他方の被覆部かしめ片３６Ａ２が、その先端３６Ａ２ａが底壁３４に近づく方向に向かい且つその内側の面３６Ａ２ｃが一方の被覆部かしめ片３６Ａ１の外側の面３６Ａ１ｂに密に重なるように折り曲げられる。このようにして、一対の被覆部かしめ片３６Ａは、電線４の被覆部４２とかしめられ圧着される。
【００４４】
このようにして、突出部３８Ａが、一対の被覆部かしめ片３６Ａのうち一方の被覆部かしめ片３６Ａ１の内側の面３６Ａ１ｃのみに設けられ、一対の被覆部かしめ片３６Ａのうち他方の被覆部かしめ片３６Ａ２が、その内側の面３６Ａ２ｃを一方の被覆部かしめ片３６Ａ１の外側の面３６Ａ１ｂに密に重ねるように折り曲げられるので、電線４に突出部３８Ａをくい込ませる一方の被覆部かしめ片３６Ａ１の外側に更に他方の被覆部かしめ片３６Ａ２を密に重ねてかしめることができ、そのため、スプリングバックによる圧着の緩みを抑制して、電線４により確実に固定することができる。
【００４５】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の端子金具と該端子金具に取り付けられる電線とを示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１の端子金具の電線接続部の展開図である。
【図４】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図５】図１の端子金具と電線とをかしめた状態を示す斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図１に示す端子金具と電線とを圧着する圧着装置の一例を示す図である。
【図８】図６に示す圧着装置のアンビルとクリンパとが互いに近づいた状態を示す図である。
【図９】他の実施形態の端子金具の電線接続部の展開図である。
【図１０】図９の端子金具の一対の被覆部かしめ片と電線とをかしめた箇所の断面図である。
【図１１】従来の端子金具の一例を示す正面図である。
【図１２】図１１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１        圧着装置
３、３Ａ  端子金具
４        電線
３１      電気接触部
３２      電線接続部
３４      底壁
３５      一対の芯線かしめ片
３６、３６Ａ  一対の被覆部かしめ片（一対のかしめ片）
３８、３８Ａ  突出部
４１      アルミニウム芯線
４２      被覆部（絶縁被覆）
【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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