(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケースに取り付けられる２枚の基板と、前記２枚の基板それぞれに設けられたスルーホールの双方に挿入されてはんだ付けされることにより前記２枚の基板同士を電気接続するピンが樹脂保持部に保持されたピンヘッダと、が設けられた基板取付体において、
前記ケースに、前記ピンヘッダを位置決めすることが可能な位置決め部が設けられ、そして、
予め前記ピンヘッダを前記位置決め部に位置決めしておき、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てた
ことを特徴とする基板取付体。
【請求項２】
前記位置決め部が、前記ケースに設けられた板状の隔壁と、該隔壁に設けられた前記ピンが通されるピン通し穴と、により設けられ、そして、
前記ピンが前記ピン通し穴に通されるとともに前記樹脂保持部が前記隔壁に当接することにより前記ピンヘッダが前記位置決め部に位置決めされる
ことを特徴とする請求項１に記載の基板取付体。
【請求項３】
ケースと、前記ケースに取り付けられる２枚の基板と、前記２枚の基板それぞれに設けられたスルーホールの双方に挿入されてはんだ付けされることにより前記２枚の基板同士を電気接続するピンが樹脂保持部に保持されたピンヘッダと、が設けられた基板取付体において、
前記ピンヘッダが、インサート成型によって前記ケースに取り付けられており、そして、
前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てた
ことを特徴とする基板取付体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンにより互いに電気接続された２枚の基板がケースに取り付けられた基板取付体及びその組み立て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示すように、ピンヘッダのピンにより互いに電気接続された２枚の基板がケースに取り付けられた基板取付体が知られている。また、特許文献１に示された基板取付体は、インバータ装置を構成する。このほか、基板取付体は様々な電子機器を構成する。
【０００３】
図１０は、従来の基板取付体の組み立て方法を説明する断面図である。図１０に示す基板取付体２００は、ケース２０６と、ケース２０６に取り付けられる第１の基板２１１及び第２の基板２１２と、第１の基板２１１と第２の基板２１２とを互いに電気接続するピンヘッダ２０３と、が設けられている。
【０００４】
上記ピンヘッダ２０３は、導電性の金属で構成された複数のピン２０１と、これら複数のピン２０１を保持した樹脂保持部２０２と、により形成されている。このピンヘッダ２０３は、各ピン２０１の一端部２０１ａが第１の基板２１１に設けられたスルーホール２１１ａに挿入されてはんだ付けされることにより第１の基板２１１に電気接続され、各ピン２０１の他端部２０１ｂが第２の基板２１２に設けられたスルーホール２１２ａに挿入されてはんだ付けされることにより第２の基板２１２に電気接続されて、２枚の基板２１１，２１２同士を互いに電気接続する。また、図１０の符号２０５は、前記はんだ付けに用いられるはんだである。
【０００５】
この基板取付体２００を組み立てる際は、図１０に示すように、まず、ピンヘッダ２０３の各ピン２０１の一端部２０１ａを、第１の基板２１１のスルーホール２１１ａに挿入して第１の基板２１１にはんだ付けしておく。そして、ピンヘッダ２０３が取り付けられた第１の基板２１１を、ボルト２０７を用いてケース２０６に取り付ける。その後、第２の基板２１２を、ボルト２０７を用いてケース２０６に取り付けるとともにこの第２の基板２１２のスルーホール２１２ａにピンヘッダ２０３の各ピン２０１の他端部２０１ｂを挿入する。その後、各ピン２１の他端部２０１ｂを第２の基板２１２にはんだ付けして基板取付体２００を組み立てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３３１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来の基板取付体２００においては、第２の基板２１２をケース２０６に取り付けるとともにスルーホール２１２ａにピン２０１を挿入する際に、スルーホール２１２ａとピン２０１との間に生じた位置ずれにより、ピン２０１をスルーホール２１２ａにスムーズに挿入できないことがあるという問題があった。また、「スルーホール２１２ａとピン２０１との間に生じた位置ずれ」は、ピンヘッダ２０３を第１の基板２１１にはんだ付けする際に生じる位置ずれ、及び、第１の基板２１１をケース２０６に取り付ける際に生じる位置ずれによるものである。
【０００８】
また、ピン２０１をスルーホール２１２ａにスムーズに挿入できない場合に無理に挿入しようとすると、ピン２０１の一端部２０１ａと第１の基板２１１とを接続したはんだ２０５にストレスが掛かり、このはんだ２０５が割れてしまうおそれがあるという問題があった。
【０００９】
さらに、ピン２０１をスルーホール２１２ａに無理に挿入すると、このピン２０１と２枚の基板２１１，２１２とにひずみが生じるので、このピン２０１の他端部２０１ｂと第２の基板２１２とをはんだ付けした場合、ピン２０１の一端部２０１ａと第１の基板２１１とを接続したはんだ２０５、及び、ピン２０１の他端部２０１ｂと第２の基板２１２とを接続したはんだの双方にストレスが掛かることになり、これらはんだが割れてしまうおそれがあるという問題があった。
【００１０】
したがって、本発明は、ピンにより互いに電気接続された２枚の基板がケースに取り付けられた基板取付体において、組み立てる際に、ピンを基板のスルーホールにスムーズに挿入することができる基板取付体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】
【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、ケースと、前記ケースに取り付けられる２枚の基板と、前記２枚の基板それぞれに設けられたスルーホールの双方に挿入されてはんだ付けされることにより前記２枚の基板同士を電気接続するピンが樹脂保持部に保持されたピンヘッダと、が設けられた基板取付体において、前記ケースに、前記ピンヘッダを位置決めすることが可能な位置決め部が設けられ、そして、予め前記ピンヘッダを前記位置決め部に位置決めしておき、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てたことを特徴とする基板取付体である。
【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、前記位置決め部が、前記ケースに設けられた板状の隔壁と、該隔壁に設けられた前記ピンが通されるピン通し穴と、により設けられ、そして、前記ピンが前記ピン通し穴に通されるとともに前記樹脂保持部が前記隔壁に当接することにより前記ピンヘッダが前記位置決め部に位置決めされることを特徴とするものである。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項３に記載された発明は、ケースと、前記ケースに取り付けられる２枚の基板と、前記２枚の基板それぞれに設けられたスルーホールの双方に挿入されてはんだ付けされることにより前記２枚の基板同士を電気接続するピンが樹脂保持部に保持されたピンヘッダと、が設けられた基板取付体において、前記ピンヘッダが、インサート成型によって前記ケースに取り付けられており、そして、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てたことを特徴とする基板取付体である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、前記ケースに、前記ピンヘッダを位置決めすることが可能な位置決め部が設けられ、そして、予め前記ピンヘッダを前記位置決め部に位置決めしておき、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てているので、前記ケースの所定の位置に高い位置精度で前記ピンを配置することができるとともに、当該ピンと前記２枚の基板のスルーホールとの間に位置ずれが生じることを防止でき、そのために、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に、前記ピンを前記基板のスルーホールにスムーズに挿入することができる。さらに、前記ピンと前記２枚の基板とにひずみが生じていない状態でこれらピンと２枚の基板とをはんだ付けすることができるので、前記はんだ付けに用いられるはんだにストレスが掛かることがなく、そのために、前記はんだの割れを長期にわたって防止することができる。よって、容易に組み立てることができ、前記ピンと前記２枚の基板との接続信頼性を長期にわたって維持することができる基板取付体を提供することができる。
【００１７】
請求項２に記載された発明によれば、前記位置決め部が、前記ケースに設けられた板状の隔壁と、該隔壁に設けられた前記ピンが通されるピン通し穴と、により設けられ、そして、前記ピンが前記ピン通し穴に通されるとともに前記樹脂保持部が前記隔壁に当接することにより前記ピンヘッダが前記位置決め部に位置決めされるので、前記ケースの構造を簡素にすることができる。
【００１８】
請求項３に記載された発明によれば、前記ピンヘッダが、インサート成型によって前記ケースに取り付けられており、そして、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に当該２枚の基板を前記ケースに近付けることでこれら基板のスルーホールに前記ピンを挿入し、前記２枚の基板を前記ケースに取り付けた後、前記ピンと前記スルーホールとをはんだ付けして組み立てているので、前記ケースの所定の位置に高い位置精度で前記ピンを配置することができるとともに、当該ピンと前記２枚の基板のスルーホールとの間に位置ずれが生じることを防止でき、そのために、前記２枚の基板を前記ケースに取り付ける際に、前記ピンを前記基板のスルーホールにスムーズに挿入することができる。さらに、前記ピンと前記２枚の基板とにひずみが生じていない状態でこれらピンと２枚の基板とをはんだ付けすることができるので、前記はんだ付けに用いられるはんだにストレスが掛かることがなく、そのために、前記はんだの割れを長期にわたって防止することができる。よって、容易に組み立てることができ、前記ピンと前記２枚の基板との接続信頼性を長期にわたって維持することができる基板取付体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板取付体の要部を示す断面図である。
【図２】図１に示された基板取付体の基板とピンとがはんだ付けされる前の状態を示す断面図である。
【図３】図１に示された基板取付体のピンヘッダを示す断面図である。
【図４】図１に示された基板取付体のケースに設けられた位置決め部を示す断面図である。
【図５】図１に示された基板取付体の組み立て方法を説明する図であり、ピンヘッダをケースの位置決め部に位置決めする様子を示す斜視図である。
【図６】図１に示された基板取付体の組み立て方法を説明する図であり、一方の基板をケースに取り付ける様子を示す斜視図である。
【図７】図１に示された基板取付体の組み立て方法を説明する図であり、他方の基板をケースに取り付ける様子を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る基板取付体の要部を示す断面図である。
【図９】図８に示された基板取付体の基板とピンとがはんだ付けされる前の状態を示す断面図である。
【図１０】従来の基板取付体の組み立て方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る基板取付体を、図１〜７を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明の基板取付体１０は、「ケース」としての裏ケース６と、裏ケース６に取り付けられる「基板」としての第１の基板１１及び第２の基板１２と、第１の基板１１及び第２の基板１２それぞれに設けられたスルーホール１１ａ，１２ａの双方に挿入されてはんだ付けされることにより第１の基板１１と第２の基板１２とを互いに電気接続するピン１が樹脂保持部２に保持されたピンヘッダ３と、が設けられている。また、図１の符号５は、前記はんだ付けに用いられるはんだである。また、基板取付体１０は、自動車に搭載されるメータ装置、及び、自動車に搭載される電気接続箱を構成する。前記電気接続箱は、電流を分配したり信号を中継したりする装置である。
【００２４】
上記裏ケース６は、合成樹脂で構成され、射出成型により箱型に形成されている。また、図１中の符号８は、裏ケース６の開口部を塞ぐように裏ケース６に組み付けられて、裏ケース６とともに前記メータ装置の筺体を構成する表ケースである。これら裏ケース６と表ケース８とは、互いの間に上記第２の基板１２を収容する。即ち、第２の基板１２は、図７に示すように、箱型に形成された裏ケース６の内部に取り付けられる。また、図１中の符号９は、前記電気接続箱を構成する部品保持部材である。この部品保持部材９は、上記第１の基板１１、バスバ、リレーやヒューズ等の電気部品、などを取り付ける部材である。この部品保持部材９は、図６に示すように、第１の基板１１とともに、前記メータ装置の背面側に位置する、裏ケース６の外表面に取り付けられる。また、部品保持部材９は、図示しないカバーで覆われる。また、前記カバーは、裏ケース６に組み付けられて裏ケース６とともに前記電気接続箱の筺体を構成する。
【００２５】
上記第１の基板１１及び上記第２の基板１２は、板状の絶縁板に所定の回路パターンが印刷されたプリント基板に、複数の電気部品が搭載されたものである。また、上記スルーホール１１ａ，１２ａは、前記絶縁板に貫通形成された穴の内面及び穴の周囲に前記回路パターンが印刷されて設けられている。また、第１の基板１１は、前記電気接続箱の電気回路を構成する。また、第１の基板１１と部品保持部材９とは、複数のボルト７により、前記メータ装置の背面側に位置する、裏ケース６の外表面に取り付けられる。また、第２の基板１２は、前記メータ装置の電気回路を構成する。また、第２の基板１２は、複数のボルト７により裏ケース６の内側に取り付けられる。即ち、前記メータ装置が自動車に搭載された状態において、第２の基板１２は、第１の基板１１よりも前側、即ち運転者に近い側、に位置付けられることになる。
【００２６】
上記ピンヘッダ３は、図３に示すように、複数のピン１と、複数のピン１を保持した樹脂保持部２と、により形成されている。各ピン１は、導電性の金属で構成されており、直線状にまっすぐに延びている。樹脂保持部２は、耐熱性の高い絶縁性の合成樹脂によりプレート状に形成されている。複数のピン１は、樹脂保持部２に一体成形されており、各ピン１の長手方向の一端部１ａ及び他端部１ｂが樹脂保持部２から突出している。また、複数のピン１は、互いに間隔をあけて一列に配列されている。また、本発明のピンヘッダ３は、複数のピン１が樹脂保持部２に圧入されていても良い。
【００２７】
また、前述した裏ケース６には、上記ピンヘッダ３を位置決めすることが可能な位置決め部４が設けられている。位置決め部４は、図４などに示すように、裏ケース６に設けられた板状の隔壁４０と、隔壁４０の一方の表面から他方の表面に向かって凹に形成された凹部４１と、凹部４１の底面に設けられた複数のピン１が通される複数のピン通し穴４２と、により設けられている。前記隔壁４０は、第１の基板１１と第２の基板１２との間に配置される壁である。前記凹部４１は、図１及び図２などに示すように、樹脂保持部２の形状に対応した形状とされている。前記ピン通し穴４２は、隔壁４０を貫通した穴である。このピン通し穴２４の内径は、ピン１の外径よりもわずかに大きく形成されている。また、ピンヘッダ３は、複数のピン１が複数のピン通し穴４２に通されるとともに樹脂保持部２が凹部４１に嵌め込まれて凹部４１の内面に当接することにより位置決め部４に位置決めされる。
【００２８】
本発明の基板取付体１０は、このように簡素な構造の位置決め部４を有しているので、裏ケース６の構造を簡素にすることができる。また、本発明の位置決め部４は、必ずしも隔壁４０、凹部４１、ピン通し穴４２が設けられていなくても良い。即ち、本発明の位置決め部４は、ピンヘッダ３を裏ケース６の所定の位置に安定した姿勢で配置、即ち位置決め、することができる構成であれば良い。即ち、本実施形態の場合は、隔壁４０の凹部４１が設けられた位置にピンヘッダ３を載せることができれば良く、その際、前記位置にピンヘッダ３を固定する構成としても良いし、必ずしも固定しなくても良い。
【００２９】
次に、上述した基板取付体１０の組み立て方法について説明する。まず、図５に示すように、ピンヘッダ３をメータ装置の背面側から裏ケース６の外表面に近付けて、各ピン１の他端部１ｂをピン通し穴４２に通し、ピンヘッダ３を裏ケース６の位置決め部４に位置決めする。この状態で、各ピン１の一端部１ａは裏ケース６の外部に位置付けられ、各ピン１の他端部１ｂは裏ケース６の内部に位置付けられている。
【００３０】
次に、図６に示すように、部品保持部材９に組み付けられた第１の基板１１をメータ装置の背面側から裏ケース６の外表面に近付けることで、第１の基板１１に設けられた各スルーホール１１ａに各ピン１の一端部１ａを挿入し、ボルト７を用いて第１の基板１１及び部品保持部材９を裏ケース６の外表面に取り付ける。
【００３１】
次に、図７に示すように、第２の基板１２をメータ装置の前面側から裏ケース６の内表面に近付けることで、第２の基板１２に設けられた各スルーホール１２ａに各ピン１の他端部１ｂを挿入し、図２に示すように、ボルト７を用いて第２の基板１２を裏ケース６の内部に取り付ける。
【００３２】
そして、前述したように第１の基板１１及び第２の基板１２を裏ケース６に取り付けた後、図１に示すように、各ピン１と各スルーホール１１ａ，１２ａとをはんだ付けして、基板取付体１０を組み立てる。
【００３３】
このように、本発明の基板取付体１０によれば、予めピンヘッダ３を位置決め部４に位置決めするようにしているので、裏ケース６の所定の位置に高い位置精度でピン１を配置することができ、このピン１と２枚の基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａとの間に位置ずれが生じることを防止できる。そのために、２枚の基板１１，１２を裏ケース６に取り付ける際に、ピン１を基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａにスムーズに挿入することができる。
【００３４】
また、本発明の基板取付体１０によれば、ピン１を基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａにスムーズに挿入して、２枚の基板１１，１２を裏ケース６に取り付けた後に、ピン１とスルーホール１１ａ，１２ａとをはんだ付けするようにしていることから、ピン１と２枚の基板１１，１２とにひずみが生じていない状態でこれらピン１と２枚の基板１１，１２とをはんだ付けすることができる。よって、前記はんだ付けに用いられるはんだ５にストレスが掛かることがなく、そのために、はんだ５の割れを長期にわたって防止することができる。
【００３５】
このように、本発明によれば、容易に組み立てることができ、ピン１と２枚の基板１１，１２との接続信頼性を長期にわたって維持することができる基板取付体１０を提供することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る基板取付体を、図８，９を参照して説明する。また、図８，９において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図８に示すように、本発明の基板取付体２０は、「ケース」としての裏ケース６’と、裏ケース６’に取り付けられる「基板」としての第１の基板１１及び第２の基板１２と、第１の基板１１及び第２の基板１２それぞれに設けられたスルーホール１１ａ，１２ａの双方に挿入されてはんだ付けされることにより第１の基板１１と第２の基板１２とを互いに電気接続するピン１が樹脂保持部２に保持されたピンヘッダ３と、が設けられている。また、基板取付体２０は、第１の実施形態と同様に、自動車に搭載されるメータ装置、及び、自動車に搭載される電気接続箱を構成する。
【００３８】
上記ピンヘッダ３は、図８及び図９に示すように、樹脂保持部２が上記裏ケース６’の隔壁４０の内部に埋設されており、各ピン１の一端部１ａ及び他端部１ｂが隔壁４０から突出している。即ち、ピンヘッダ３は、インサート成型によって裏ケース６’に一体成形されることにより裏ケース６’に取り付けられている。
【００３９】
また、上記裏ケース６’は、前述した位置決め部４が省かれて、隔壁４０にピンヘッダ３が一体成形されている構成以外は、前述した裏ケース６と同一の構成となっている。
【００４０】
次に、上述した基板取付体２０の組み立て方法について説明する。まず、部品保持部材９に組み付けられた第１の基板１１をメータ装置の背面側から裏ケース６’の外表面に近付けることで、第１の基板１１に設けられた各スルーホール１１ａに各ピン１の一端部１ａを挿入し、ボルト７を用いて第１の基板１１及び部品保持部材９を裏ケース６’の外表面に取り付ける。次に、第２の基板１２をメータ装置の前面側から裏ケース６’の内表面に近付けることで、第２の基板１２に設けられた各スルーホール１２ａに各ピン１の他端部１ｂを挿入し、図９に示すように、ボルト７を用いて第２の基板１２を裏ケース６’の内部に取り付ける。そして、前述したように第１の基板１１及び第２の基板１２を裏ケース６’に取り付けた後、図８に示すように、各ピン１と各スルーホール１１ａ，１２ａとをはんだ付けして、基板取付体２０を組み立てる。
【００４１】
このように、本発明の基板取付体２０によれば、ピンヘッダ３を裏ケース６’に一体成形して裏ケース６’に取り付けるようにしているので、裏ケース６’の所定の位置に高い位置精度でピン１を配置することができ、このピン１と２枚の基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａとの間に位置ずれが生じることを防止できる。そのために、２枚の基板１１，１２を裏ケース６’に取り付ける際に、ピン１を基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａにスムーズに挿入することができる。
【００４２】
また、本発明の基板取付体２０によれば、ピン１を基板１１，１２のスルーホール１１ａ，１２ａにスムーズに挿入して、２枚の基板１１，１２を裏ケース６’に取り付けた後に、ピン１とスルーホール１１ａ，１２ａとをはんだ付けするようにしていることから、ピン１と２枚の基板１１，１２とにひずみが生じていない状態でこれらピン１と２枚の基板１１，１２とをはんだ付けすることができる。よって、前記はんだ付けに用いられるはんだ５にストレスが掛かることがなく、そのために、はんだ５の割れを長期にわたって防止することができる。
【００４３】
このように、本発明によれば、容易に組み立てることができ、ピン１と２枚の基板１１，１２との接続信頼性を長期にわたって維持することができる基板取付体２０を提供することができる。
【００４４】
また、前述した第１，２の実施形態では、ピンヘッダ３が、直線状にまっすぐに延びたピン１を備えていたが、本発明のピンヘッダは、Ｌ字型のピンを備えていても良い。
【００４６】
また、前述した第１，２の実施形態では、「基板」として、プリント基板に電気部品が搭載された構成の第１の基板１１及び第２の基板１２を示したが、本発明の「基板」は、絶縁板にバスバや電線が取り付けられたものに電気部品が搭載された構成のものも含んでいる。
【００４７】
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。
【符号の説明】
【００４８】
１  ピン
２  樹脂保持部
３  ピンヘッダ
４  位置決め部
６，６’  ケース
１０，２０  基板取付体
１１  第１の基板（基板）
１１ａ  スルーホール
１２  第２の基板（基板）
１２ａ  スルーホール
４０  隔壁
４２  ピン通し穴
【図１】
0005511338.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005511338.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005511338.tif 000006
【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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