(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対になる他方の端子が接続される端子接続部と、導体及びこれを被覆する絶縁被覆からなる被覆電線に対して電気的に接続すべく圧着される圧着部を一体に備えた圧着端子であって、
前記圧着部が、前記被覆電線の端末部を挿入可能な太さで、かつ剥き出しになった前記導体から前記絶縁被覆の先端部までを覆う長さの筒状に形成されるとともに、前記圧着部における前記端子接続部と反対側の開口部側における前記絶縁被覆に対応する部分に、４個の厚肉部と、これらよりも肉厚の薄い４個の薄肉部が周方向に交互に形成されるとともに、
前記薄肉部が縦断面形状における上側部分、下側部分、左側部分及び右側部分の中間部に配設されて、内周面の縦断面形状が円弧状である
圧着端子。
【請求項２】
前記圧着部における前記端子接続部側の端部に、止水性を有する封止部が形成された
請求項１に記載の圧着端子。
【請求項３】
前記厚肉部と前記薄肉部が滑らかに連続するように形成された
請求項１または請求項２に記載の圧着端子。
【請求項４】
前記請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の圧着端子を接続した複数本の被覆電線と、
これらの被覆電線の前記圧着端子を保持するコネクタハウジングを備えた
ワイヤハーネス。
【請求項５】
前記封止部を有した圧着部を形成する圧着部形成工程と、
該圧着部形成工程後に、前記圧着部に対して導体の端部を剥き出しにした被覆電線の端末部を挿入する電線挿入工程と、
該電線挿入工程後に、圧着部をかしめて圧着部を前記導体と前記絶縁被覆に圧着し、圧着部の開口部側の部分を縦断面形状における外周面が略四角形、内周面が略円形となるように変形して絶縁被覆との間を止水状態で封止する圧着工程を有した
前記請求項２または請求項３に記載の圧着端子を用いた圧着端子付き電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばワイヤハーネスに用いられるような圧着端子に関し、より詳しくは、コネクタハウジングのキャビティに保持するときに不測の被覆切れや断線等が発生するのを防止できるような圧着端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧着端子は、被覆電線の導体を電気的に接続する圧着部を有しており、被覆電線を圧着部に入れたのち圧着部をかしめて導体に圧着して、被覆電線を接続するものである。
【０００３】
このような圧着端子は、例えば自動車の電装品間を接続するワイヤハーネスに用いられる。
【０００４】
ワイヤハーネスは自動車の安全性、快適性、利便性の向上による多機能化、高性能化によって太くなり、重量は増加する一方である。このため、ワイヤハーネスの総重量の約６０％を占めるといわれる被覆電線を、銅製の銅電線から、アルミ又はアルミ合金製のアルミ電線に置き換えることが行われている。
【０００５】
しかし、圧着端子は銅製であるので、銅電線からアルミ電線に置き換えを行うと圧着端子の圧着部は異種金属接触となる。つまり、水や水分と接触することで圧着部は容易に腐食してしまう。
【０００６】
このため、防食を図ってアルミ電線化が行えるようにすべく、例えば下記特許文献１などに開示されているように、アルミ電線と圧着端子の接触界面を樹脂材料によって外部から遮断して止水する技術が開発されている。特許文献１に開示された防食構造は、圧着端子に被覆電線を接続した後に、圧着端子と被覆電線との接続部分に樹脂からなるモールド部を成形するというものである。
【０００７】
しかしながら、この防食構造は、被覆電線の接続と樹脂成形という全く異質の処理によって構成されるので、工数が多くなり、別の設備も必要であった。
【０００８】
そこで、被覆電線に対しての圧着を行うと同時に封止ができて止水性を得られるようにすることが考えられる。
【０００９】
つまり、圧着端子の圧着部における端子接続部側の一端部を塞いで袋状に形成して、圧着部に被覆電線を挿入したのち、圧着部をかしめて変形する。圧着部の一端部側は導体に圧着して電気的に接続し、他端部側の開口部は絶縁被覆に圧着して止水性を有する封止がなされる。
【００１０】
しかし、圧着によって絶縁被覆を損傷してしまうと水が入りやすくなってしまうので、圧着は適切に行われなければならない。
【００１１】
適切な圧着を行うためには、被覆電線の絶縁被覆の縦断面形状が円形であるので、圧着端子の圧着部の縦断面形状の内周面も円形に近いほうがよい。圧着時における圧着部の圧縮率を下げて、応力や密着性のばらつきを抑え、絶縁被覆に加わる荷重を抑制することができるからである。
【００１２】
しかし、同一厚の銅板を丸めて電気接続部の内周面の縦断面形状を円形にした場合には、外周面の縦断面形状も円形になる。外周面が円形であると圧着端子を収めるコネクタハウジングのキャビティが縦断面形状四角形であるので、圧着端子の四隅部分に隙間が生じる。
【００１３】
圧着部が前述のように四隅に隙間ができる縦断面略円形であるとキャビティとの間の隙間は大きく、圧着部がキャビティに収められたときに大きく圧縮される部分とそうでない部分ができることになる。この結果、均等に圧縮されずに圧着部に歪が生じるおそれがあり、被覆切れや断線などが起こる可能性が高まる。
【００１４】
このような問題は、圧着端子に銅板を用い、被覆電線に銅電線を用いて、異種金属接触とならない場合でも生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１２−３８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、この発明は、被覆電線を接続した後のキャビティに対する保持時に不測の被覆切れや断線等が起こるのを防止できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そのための第１の手段は、対になる他方の端子が接続される端子接続部と、導体及びこれを被覆する絶縁被覆からなる被覆電線に対して電気的に接続すべく圧着される圧着部を一体に備えた圧着端子であって、前記圧着部が、前記被覆電線の端末部を挿入可能な太さで、かつ剥き出しになった前記導体から前記絶縁被覆の先端部までを覆う長さの筒状に形成されるとともに、前記圧着部における前記端子接続部と反対側の開口部側における前記絶縁被覆に対応する部分に、４個の厚肉部と、これらよりも肉厚の薄い４個の薄肉部が周方向に交互に形成されるとともに、前記薄肉部が縦断面形状における上側部分、下側部分、左側部分及び右側部分の中間部に配設されて、内周面の縦断面形状が円弧状である圧着端子である。
【００１８】
この構成では、圧着部に導体をむき出しにした被覆電線の端末部を挿入したのち、圧着部をかしめて圧着部を導体と絶縁被覆に圧着すると、圧着部の導体に接する部分では電気的に接続し、絶縁被覆に接する部分では、縦端面形状における上側部分と下側部分と左側部分と右側部分の中間部の薄肉部が薄肉状となり、上側部分と下側部分と左側部分と右側部分の交わる部分である四隅部分の厚肉部が厚肉状となり、縦断面形状における内周面は円状、つまり略円形に、外周面は略四角形になる。前記「略円形」は円形を含む意味で、前記「略四角形」は四角形を含む意味である。
【００１９】
前記の圧着により絶縁被覆に当たる部分は、円形又は円形に近い形状であり、被覆電線の絶縁被覆の外周面と略相似の形状であるので、圧着時における圧着部の圧縮率は小さく、応力や密着性のばらつきを抑制できる。このため、絶縁被覆に加わる荷重を抑えられ、絶縁被覆の損傷を回避しながらも、止水状態での封止が行える。
【００２０】
一方、キャビティの内周面に接する部分は、縦断面形状四角形のキャビティの形状に対応するので、圧縮してから保持するのにしても、縦断面形状が円形で四隅部分に隙間がある場合に比して圧縮率や圧縮の不均衡を小さくして内部の導体や絶縁被覆を保護できる。
【００２１】
この発明の態様として、前記圧着部における前記端子接続部側の端部に、止水性を有する封止部が形成された圧着端子であってもよい。
【００２２】
この構成では、圧着により圧着部に保持された被覆電線の端末部は、前記封止部と、前記絶縁被覆に対する圧着とによって、外部から遮断され止水されるので、異種金属接触による腐食発生を抑制できる。封止部があらかじめ形成されているので、工程を簡素化、簡略化できる。
【００２３】
この発明の態様として、前記厚肉部と前記薄肉部が滑らかに連続するように形成された圧着端子であるとよい。
【００２４】
この構成では、圧着時に一部に過負荷がかかるのを抑制できるので、所望の形状に変形することができるとともに、絶縁被覆に対する当たりを柔らかくできる。
【００２５】
課題を解決するための第２の手段は、前記圧着端子を接続した複数本の被覆電線と、これらの被覆電線の前記圧着端子を保持するコネクタハウジングを備えたワイヤハーネスである。
【００２６】
この構成では、前記のように防食作用が得られるので、被覆電線をアルミ電線とすることができ、ワイヤハーネスの軽量化を実現できる。
【００２７】
課題を解決するための第３の手段は、前記封止部を有した圧着部を形成する圧着部形成工程と、該圧着部形成工程後に、前記圧着部に対して導体の端部を剥き出しにした被覆電線の端末部を挿入する電線挿入工程と、該電線挿入工程後に、圧着部をかしめて圧着部を前記導体と前記絶縁被覆に圧着し、圧着部の開口部側の部分を縦断面形状における外周面が略四角形、内周面が略円形となるように変形して絶縁被覆との間を止水性状態で封止する圧着工程を有した前記圧着端子を用いた圧着端子付き電線の製造方法である。
【００２８】
この構成では、被覆電線を挿入したのち圧着部をかしめて圧着を行うだけで、被覆電線の端末部は、前記封止部と、前記絶縁被覆に圧着する圧着部とによって、外部から遮断され止水されるので、より少ない工程で、腐食発生を抑制できる端子付き電線を得られる。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、キャビティに保持する際などにおいて不測の断線等の発生を防止し、不良の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】圧着端子の斜視図。
【図２】圧着端子付き電線の斜視図。
【図３】ワイヤハーネスの斜視図。
【図４】圧着端子の断面図と、底面図と、圧着端子付き電線の断面図。
【図５】圧着端子の圧着部側の側面図。
【図６】圧着端子製造前の基材部の内側面を示す平面図。
【図７】加工途中の基材部の内側面を示す平面図。
【図８】加工途中の基材部の厚肉部と薄肉部になる部分の形成工程を示す断面図。
【図９】厚肉部と薄肉部の形成工程を示す断面図。
【図１０】封止部の形成工程を示す斜視図。
【図１１】圧着のための型と圧着状態を示す断面図。
【図１２】圧着のための型を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。  
図１は、異種金属接触となった場合でも腐食しにくくすることが少ない工程でできるようにした圧着端子１１の斜視図である。この圧着端子１１は図２に示したように被覆電線５１の端末部に接続して、圧着端子付き電線６１を得るのに使用される。
【００３２】
圧着端子１１は、対になる他方の端子が接続される端子接続部１２と、被覆電線５１に対して電気的に接続すべくかしめて圧着される圧着部１３を一体に有する。図示例の端子接続部１２は四角筒状に形成されており、これは圧着端子１１の一例としての雌端子１１ａの端子接続部１２である。
【００３３】
端子接続部１２の内部は、対になる他方の端子（雄端子１１ｂ（図３参照））が挿入される端子挿入部２１で、端子挿入部２１には、付勢ばね２２が一体に設けられている。
【００３４】
雌端子１１ａ（圧着端子１１）は前記被覆電線５１に接続されて、図３に示したように雌コネクタ７１のコネクタハウジング７２のキャビティ７３内に保持され、複数本の被覆電線５１を束ねた状態のワイヤハーネス７４を構成する。換言すれば、圧着端子付き電線６１の圧着端子１１は前記キャビティ７３に保持されてワイヤハーネス７４を構成する。
【００３５】
前記雌コネクタ７１は、対になる雄コネクタ７５に対して着脱可能に接続される。
【００３６】
前記端子接続部１２は、圧着端子１１が雌端子１１ａであるので四角筒状に描いたが、圧着端子１１は雄端子１１ｂ（図３参照）であってもよい。雄端子１１ｂの場合には、端子接続部１２は四角筒状をなす前記端子接続部１２に挿入される細幅板状に形成される。
【００３７】
前記被覆電線５１は、図２に示したように、導体５２とこれを被覆する絶縁被覆５３で構成されている。導体５２は複数本のアルミ又はアルミ合金製のアルミ線を引きそろえて構成した例を図示したが、導体５２は、複数本のアルミ線を撚った撚り線であっても、単線であってもよい。
【００３８】
前記圧着部１３は、図１に示したように略円筒状に形成されている。圧着部１３の太さは、被覆電線５１の端末部を挿入可能な太さで、かつ剥き出しにした導体５２から絶縁被覆５３の先端部までを覆う長さである。太さについて付言すれば、前記雌コネクタ７１のコネクタハウジング７２のキャビティ７３（図３参照）よりも大きい。
【００３９】
また圧着部１３における端子接続部１２側の一端部に、図４（ａ）にも示したように、止水性を有する封止部３１が設けられている。つまり、他端部に開口部３２を有する袋状に形成されている。この開口部３２は、接続される被覆電線５１の端末部が挿入される部分である。前記封止部３１は、かしめて形成される。
【００４０】
圧着部１３の少なくとも前記開口部３２側、つまり被覆電線５１の絶縁被覆５３に対応する部分には、図１、図５に示したように、肉厚調整部３３が設けられ、４個の厚肉部３４と、これらよりも肉厚の薄い４個の薄肉部３５が周方向に交互に形成されている。
【００４１】
厚肉部３４と薄肉部３５は曲線を描いて滑らかに連続し、薄肉部３５は肉厚調整部３３の縦断面形状における上側部分と、下側部分と、左側部分と、右側部分の中間部に形成されて、内周面の縦断面形状は円状、つまり略円形である。これらの間、すなわち縦断面形状における上側部分と、下側部分と、左側部分と、右側部分が交わる四隅部分が厚肉部３４である。
【００４２】
具体的には、肉厚調整部３３の内周面は縦断面略円形に形成され、外周面も縦断面形状略円形に形成されているが、外周面における上側部分と、下側部分と、左側部分と、右側部分の中間部は、表面をそぎ落として他の部分よりも肉厚を薄くしたような形状に形成されている。
【００４３】
このような構成の圧着端子１１は、次のようにして製造される。  
まず、図６に示したように、銅又は銅合金からなる銅板を所定形状に打ち抜いて基材部１４を得る。基材部１４は帯状をなすキャリア１５に接続部１６を介して接続され、搬送されながら加工が施される。図６中、１７はパイロットホール、１８は切欠き窓部である。
【００４４】
基材部１４は、前記端子接続部１２となる端子接続部形成部４２と、前記圧着部１３となる圧着部形成部４３を長手方向の両側に有する。
【００４５】
つぎに、前記基材部１４にプレスを行って、図７に示したように、前記肉厚調整部３３となる肉厚調整部形成部４４や所望の打ち出し部４５を形成する。図７は基材部１４の内側面、すなわち圧着端子１１の内周面の部分を示す平面図である。端子接続部形成部４２は、四角筒状に形成されるので、図７に一点鎖線で示した折り曲げ線４６に沿って次の工程で折り曲げられる。
【００４６】
前記肉厚調整部形成部４４は、前記のように少なくとも圧着部１３の開口部３２側に形成されればよいので、前記圧着部形成部４３の端部側の適宜範囲に形成される。肉厚調整部形成部４４は、圧着部形成部４３の長手方向の全体にわたって形成してもよい。
【００４７】
図８は、肉厚調整部形成部４４の形成前と後の縦断面形状を示している。この図に示すように、圧着部形成部４３の片面（内側面）に凹凸を形成することで前記厚肉部３４となる厚肉部形成部４４ａと、前記薄肉部３５となる薄肉部形成部４４ｂを形成する。肉厚調整部形成部４４は、交互に環状に並ぶ４個の厚肉部３４と４個の薄肉部３５のうちの１個の薄肉部３５の中間で展開した状態に形成されている。つまり、圧着部形成部４３を丸めて端面同士を突き合わせると、図９に示したように４個の厚肉部３４と４個の薄肉部３５が均等に配置され、内周面も外周面も略円形状の縦断面形状が得られるように厚肉部形成部４４ａと薄肉部形成部４４ｂが形成されている。
【００４８】
つづいて、端子接続部形成部４２と圧着部形成部４３に対して折り曲げや丸めを行い、図１０（ａ）に示したように、長手方向に貫通した圧着部１３を有する中間体１７を得る。図１０では図示の便宜上、前記キャリア１５と接続部１６を省略して図示している。肉厚調整部形成部４４の厚肉部形成部４４ａと薄肉部形成部４４ｂは、曲線を描いて滑らかに連続しているので、丸めるための成形において一部分に過負荷がかかってしまうようなことはなく所望の成形が行える。
【００４９】
次に、前記中間体１７にプレスを行って、図１０（ｂ）に示したように、前記封止部３１を形成する。封止部３１は、長手方向に貫通した圧着部１３の一端部を上下方向に押し潰して止水性を有する状態にすることで形成される。
【００５０】
このあと、前記圧着部１３を丸めた状態と、前記封止部３１の止水性を確保するために、圧着部１３の突き合わせ部と封止部３１に相当する部分（溶接部１８）に溶接を行う（図４（ａ）（ｂ）参照）。
【００５１】
溶接にはレーザを用いる。より好ましくは、ファイバーレーザで行うとよい。小型化できるとともに、安定性、高信頼性を得られるからである。
【００５２】
このようにして、前記圧着部１３を成形し（圧着部形成工程）、圧着部１３を含む圧着端子１１が製造される。
【００５３】
このあと、図４（ａ）に示したように、前記圧着部１３に対して導体５２の端部を剥き出しにした被覆電線５１の端末部を挿入する（電線挿入工程）。
【００５４】
つぎに圧着工程に移行し、圧着部１３をかしめて圧着部１３を前記導体５２と前記絶縁被覆５３に圧着する。圧着部１３の絶縁被覆５２に対する圧着は、図１１に示したような下型８１と上型８２で行う。
【００５５】
下型８１は左右方向の両側に湾曲部８３ａを有し、左右方向の中間に平坦部８３ｂを有する凹部８３を備えている。上型８２は下型８１の凹部８３よりも深い凹部８４を有し、凹部８４は、底の左右両側に湾曲部８４ａを有し、左右方向の中間に平坦部８４ｂを有し、左右両側壁にも平坦部８４ｃを有する。いずれの湾曲部８３ａ，８４ａの湾曲はより小さいほうが好ましい。
【００５６】
このような下型８１と上型８２で圧着を行うと、図１１（ａ）に仮想線で示したように、圧着部１３の開口部３２側の肉厚調整部３３は、縦断面形状における外周面が略四角形、より詳しくは角のアールが大きい四角形で、内周面が略円形となるように変形する。そして圧着部１３と絶縁被覆５３との間は止水状態で封止される。
【００５７】
圧着部１３の内周面は縦断面略円形であり、被覆電線５１の絶縁被覆５３と相似に近い形状であるので、圧着時における圧着部１３の圧縮率を比較的低くできる。このため、応力や密着性のばらつきを抑えて絶縁被覆５３に加わる荷重を抑制でき、絶縁被覆５３を損傷したりすることもなく、良好な止水状態が得られる。
【００５８】
この圧着部１３の外周面は、特に上側面と下側面と左側面と右側面の中間を中心にして、図１１（ｂ）に示したように、縦断面四角形をなすキャビティ７３の形状に近い形状である。
【００５９】
圧着部１３の導体５２に対する圧着は、圧着部１３を導体５２に確実に圧着できる適宜の態様で行う。例えば図１２に示したような下型８１と上型８２を用いるとよい。図１２に示した下型８１は絶縁被覆５３に対する圧着を行う部分と同一形状である。上型８２は絶縁被覆５３に対する圧着を行う部分の凹部８４の底の中間に、湾曲する膨出部８４ｄを有する形状である。
【００６０】
このような下型８１と上型８２で圧着を行うと、圧着部１３は図２、図４（ｃ）に示したように縦断面略Ｕ字状に変形し、導体５２との間で電気的に接続される。
【００６１】
このあと、圧着端子１１をキャリア１５（図７参照）から外すと（分離工程）、前記圧着端子付き電線６１が得られる。
【００６２】
複数本の圧着端子付き電線６１は、図３に示したように前記雌コネクタ７１のコネクタハウジング７２のキャビティ７３に保持され、ワイヤハーネス７４となる。
【００６３】
圧着端子付き電線６１の圧着端子１１をキャビティ７３に保持するに際しては、圧着端子１１がキャビティ７３よりも若干大きく設定され、わずかに圧縮する必要はあるが、前記のように圧着端子１１の圧着部１３における開口部３２側の部分は、外周面がキャビティ７３形状に沿った縦断面略四角形であるので、大きく圧縮しなくともキャビティ７３にぴたりと収まる状態が得られる。このため、圧着部１３に歪を生じさせることもなく、不測の断線等を回避して、不良の発生を抑制できる。
【００６４】
以上のように、圧着部１３の絶縁被覆５３に対する圧着と封止部３１で止水状態を得られるので、被覆電線５１にアルミ電線を用いても水や水分の付着を防止できる。このため、異種金属接触でも腐食しにくくすることができ、アルミ電線化を実現できる。
【００６５】
しかも、止水性の良好な圧着端子付き電線６１を得る作業ために被覆電線５１を接続する作業は、圧着だけでよいので、工数を低減し、必要な設備も少なくすることができるので、圧着端子付き電線６１の製造は簡単である。
【００６６】
また圧着部１３の突き合わせ部と封止部３１には溶接を行うので、良好な止水性がえられ、確実な防食効果が期待できる。
【００６７】
前記圧着部１３のうち絶縁被覆５３に対応する部分は、圧着後は、内周面が縦端面略円形であるにもかかわらず、外周面は略四角形であるので、前記のように絶縁被覆５３を痛めるおそれもなく確実な止水性を得られるとともに、キャビティ７３に保持する際に断線等を引き起こすこともないという効果が得られる。このため、後に圧着端子１１で圧着端子付き電線６１やワイヤハーネス７４を構成する場合に、良好な止水状態の確保と不良発生の抑制との両立ができる良質の圧着端子付き電線６１やワイヤハーネス７４を安定して得られる。
【００６８】
以上の構成は、この発明を実施するための一形態の構成であって、  
この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することもできる。
【００６９】
例えば、圧着部１３の外周面は、前記のような縦断面形状略円形のほか、略多角形状であってもよい。
【００７０】
また、圧着部１３の厚肉部３４となる部分は、展開状態で例えば４５度の傾斜面を有し、圧着部１３を形成するために丸めた際にそれらの傾斜面が互いに当接して厚肉部３４を形成するように構成してもよい。
【００７１】
圧着端子１３の材料は、銅のほかの金属であってもよい。前記と同様に防食効果が得られる。また、異種金属接触にならないような圧着端子１３と被覆電線５１の組み合わせの場合にこの発明を用いてもよい。
【００７２】
さらに、封止部３１を省略して、封止部３１に相当する部分の封止は別途に行うようにすることもできる。この場合には、圧着部１３内が開放されているので、シリコーンゴムなどのシーリング材からなる適宜の防水性封止剤を塗布したりすることも可能である。
【００７３】
圧着端子の圧着部における絶縁被覆に対応する部分は、周方向においてすべて等肉となる適宜の縦断面形状に形成して、圧着後に外周面の縦断面形状が略四角形となるようにしてもよい。この場合、従来から用いられているコネクタハウジングのキャビティに収めることができる。
【符号の説明】
【００７４】
１１…圧着端子
１２…端子接続部
１３…圧着部
３１…封止部
３２…開口部
３４…厚肉部
３５…薄肉部
５１…被覆電線
５２…導体
５３…絶縁被覆
６１…圧着端子付き電線
７２…コネクタハウジング
７３…キャビティ
７４…ワイヤハーネス
【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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